{"id":6884,"date":"2024-04-05T06:22:48","date_gmt":"2024-04-05T05:22:48","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6884"},"modified":"2024-04-05T06:22:49","modified_gmt":"2024-04-05T05:22:49","slug":"alma-desvenda-os-segredos-quimicos-de-uma-galaxia-starburst","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2024\/04\/05\/alma-desvenda-os-segredos-quimicos-de-uma-galaxia-starburst\/","title":{"rendered":"ALMA desvenda os segredos qu\u00edmicos de uma gal\u00e1xia “starburst”"},"content":{"rendered":"
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Impress\u00e3o de artista do centro da gal\u00e1xia “starburst” NGC 253.\nCr\u00e9dito: NRAO\/AUI\/NSF<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Os astr\u00f3nomos observaram, com o ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array), o centro de uma gal\u00e1xia relativamente pr\u00f3xima conhecida como NGC 253, que produz estrelas a um ritmo muito elevado. Com mais de 300 horas de observa\u00e7\u00e3o, detetaram mais de uma centena de esp\u00e9cies moleculares, muito mais do que estudos anteriores fora da Via L\u00e1ctea haviam detetado. A alta sensibilidade do ALMA detetou, com sucesso, mol\u00e9culas que representam v\u00e1rias fases da evolu\u00e7\u00e3o estelar na regi\u00e3o central de NGC 253, e a alta resolu\u00e7\u00e3o angular do ALMA resolveu os locais onde estas fases est\u00e3o a ocorrer. Este tesouro de dados permitiu aos astr\u00f3nomos compreender melhor a f\u00edsica e a qu\u00edmica deste tipo de gal\u00e1xia. A atualiza\u00e7\u00e3o da sensibilidade de banda larga, como parte do quadro de refer\u00eancia de desenvolvimento do ALMA para 2030, tornar\u00e1 as observa\u00e7\u00f5es de frequ\u00eancia larga, como este estudo, muito mais eficientes. Os cientistas esperam que a compreens\u00e3o do mecanismo de forma\u00e7\u00e3o estelar explosiva avance atrav\u00e9s da observa\u00e7\u00e3o simult\u00e2nea de mais mol\u00e9culas.<\/p>\n\n\n\n

No Universo, algumas gal\u00e1xias formam estrelas muito mais depressa do que a Via L\u00e1ctea (a nossa Gal\u00e1xia). Estas gal\u00e1xias s\u00e3o chamadas gal\u00e1xias “starburst” (ou com forma\u00e7\u00e3o estelar explosiva). Os fen\u00f3menos de forma\u00e7\u00e3o estelar explosiva n\u00e3o duram para sempre. Continua a ser um mist\u00e9rio como pode ocorrer exatamente uma forma\u00e7\u00e3o t\u00e3o prol\u00edfica de estrelas e como termina. A possibilidade de forma\u00e7\u00e3o estelar depende das propriedades da mat\u00e9ria-prima a partir da qual as estrelas nascem, como o g\u00e1s molecular, um material gasoso constitu\u00eddo por v\u00e1rias mol\u00e9culas. Por exemplo, as estrelas formam-se em regi\u00f5es densas no interior de nuvens moleculares, onde a gravidade pode atuar mais eficazmente. Algum tempo depois da forma\u00e7\u00e3o ativa de estrelas, as estrelas existentes e as explos\u00f5es de estrelas moribundas transmitem energia ao meio circundante, o que pode impedir a futura forma\u00e7\u00e3o de estrelas. Estes processos f\u00edsicos t\u00eam impacto na qu\u00edmica da gal\u00e1xia e imprimem uma assinatura na intensidade dos sinais das mol\u00e9culas. Dado que cada mol\u00e9cula emite a frequ\u00eancias espec\u00edficas, as observa\u00e7\u00f5es numa vasta gama de frequ\u00eancias permitem analisar as propriedades f\u00edsicas e dar uma ideia do mecanismo “starburst”.<\/p>\n\n\n\n

Os astr\u00f3nomos obtiveram uma nova compreens\u00e3o dos fen\u00f3menos relacionados com o nascimento de estrelas numa gal\u00e1xia “starburst”. Detetaram mais de uma centena de esp\u00e9cies moleculares no centro de uma gal\u00e1xia com forma\u00e7\u00e3o estelar explosiva, NGC 253, localizada a cerca de 10 milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia. Esta mat\u00e9ria-prima qu\u00edmica \u00e9 a mais rica encontrada fora da Via L\u00e1ctea e inclui mol\u00e9culas que foram detetadas pela primeira vez fora da Via L\u00e1ctea, como o etanol e o composto PN (nitreto de f\u00f3sforo). As observa\u00e7\u00f5es foram efetuadas utilizando o ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array), um radiotelesc\u00f3pio no Chile. Este estudo foi realizado no \u00e2mbito do ALCHEMI (ALMA Comprehensive High-resolution Extragalactic Molecular Inventory), liderado por Sergio Mart\u00edn do ESO\/Observat\u00f3rio ALMA, Nanase Harada do NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan) e Jeff Mangum do NRAO (National Radio Astronomy Observatory).<\/p>\n\n\n

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Topo: espetros do estudo ALCHEMI.
Em baixo: imagem esquem\u00e1tica do centro da gal\u00e1xia “starburst” NGC 253, descrevendo os locais onde v\u00e1rias esp\u00e9cies moleculares est\u00e3o em destaque, de acordo com o estudo ALCHEMI.
Cr\u00e9dito: ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO), N. Harada et al.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Em primeiro lugar, este estudo descobriu que o g\u00e1s molecular de alta densidade ir\u00e1 provavelmente promover a forma\u00e7\u00e3o ativa de estrelas nesta gal\u00e1xia. Cada mol\u00e9cula emite em m\u00faltiplas frequ\u00eancias, e a intensidade relativa e absoluta do seu sinal muda de acordo com a densidade e a temperatura. Ao analisar v\u00e1rios sinais de algumas esp\u00e9cies moleculares, a quantidade de g\u00e1s denso no centro de NGC 253 revelou-se mais de dez vezes superior \u00e0 do centro da Via L\u00e1ctea, o que poderia explicar porque \u00e9 que NGC 253 est\u00e1 a formar estrelas cerca de 30 vezes mais eficazmente, at\u00e9 com a mesma quantidade de g\u00e1s molecular.<\/p>\n\n\n\n

Um mecanismo que poderia ajudar \u00e0 compress\u00e3o de nuvens moleculares em nuvens mais densas \u00e9 uma colis\u00e3o entre essas nuvens. No centro de NGC 253, as colis\u00f5es de nuvens ocorrem provavelmente onde os fluxos de g\u00e1s e estrelas se cruzam, gerando ondas de choque que viajam a velocidades supers\u00f3nicas. Estas ondas de choque evaporam mol\u00e9culas como o metanol e o HNCO (\u00e1cido isoci\u00e2nico), que se congelam em part\u00edculas geladas de poeira. Quando as mol\u00e9culas se evaporam como g\u00e1s, tornam-se observ\u00e1veis por radiotelesc\u00f3pios como o ALMA.<\/p>\n\n\n\n

Certas mol\u00e9culas tamb\u00e9m rastreiam a forma\u00e7\u00e3o estelar em curso. Sabe-se que as mol\u00e9culas org\u00e2nicas complexas s\u00e3o abundantes \u00e0 volta de estrelas jovens. Na gal\u00e1xia NGC 253, este estudo sugere que a forma\u00e7\u00e3o estelar ativa cria um ambiente quente e denso semelhante ao que se observa em torno de estrelas jovens individuais (protoestrelas) na Via L\u00e1ctea. A quantidade de mol\u00e9culas org\u00e2nicas complexas no centro de NGC 253 \u00e9 semelhante \u00e0 observada em redor das protoestrelas da nossa Gal\u00e1xia.<\/p>\n\n\n\n

Para al\u00e9m das condi\u00e7\u00f5es f\u00edsicas que podem promover a forma\u00e7\u00e3o estelar, o estudo tamb\u00e9m revelou o ambiente hostil deixado pelas gera\u00e7\u00f5es anteriores de estrelas, que pode abrandar a forma\u00e7\u00e3o de estrelas futuras. Quando as estrelas gigantes morrem, causam explos\u00f5es massivas conhecidas como supernovas, que emitem part\u00edculas energ\u00e9ticas chamadas raios c\u00f3smicos. A composi\u00e7\u00e3o molecular de NGC 253 revelou, a partir do aprimoramento de esp\u00e9cies como H3O+ e HOC+, que as mol\u00e9culas nesta regi\u00e3o tiveram alguns dos seus eletr\u00f5es retirados pelos raios c\u00f3smicos a um ritmo pelo menos 1000 vezes superior ao que se verifica perto do Sistema Solar. Isto sugere um consider\u00e1vel input de energia oriundo das supernovas, o que dificulta a condensa\u00e7\u00e3o do g\u00e1s para assim formar estrelas.<\/p>\n\n\n

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Excertos do atlas ALCHEMI do centro de NGC 253. As diferentes cores representam a distribui\u00e7\u00e3o de g\u00e1s molecular (azul), regi\u00f5es de choque (vermelho), regi\u00f5es de densidade relativamente alta (laranja), jovem forma\u00e7\u00e3o estelar explosiva (amarelo), forma\u00e7\u00e3o estelar explosiva desenvolvida (magenta) e g\u00e1s molecular afetado por ioniza\u00e7\u00e3o de raios c\u00f3smicos (ciano).
Cr\u00e9dito: ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO), N. Harada et al.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Finalmente, o estudo ALCHEMI forneceu um atlas de 44 esp\u00e9cies moleculares, duplicando o n\u00famero dispon\u00edvel em estudos anteriores fora da Via L\u00e1ctea. Aplicando uma t\u00e9cnica de aprendizagem de m\u00e1quina a este atlas, os investigadores puderam identificar quais as mol\u00e9culas que podem tra\u00e7ar mais eficazmente a hist\u00f3ria da forma\u00e7\u00e3o estelar acima referida – do princ\u00edpio ao fim. Tal como foi descrito acima com alguns exemplos, certas esp\u00e9cies moleculares rastreiam fen\u00f3menos como ondas de choque ou g\u00e1s denso, que podem contribuir para a forma\u00e7\u00e3o estelar. As jovens regi\u00f5es de forma\u00e7\u00e3o estelar albergam uma qu\u00edmica rica, incluindo mol\u00e9culas org\u00e2nicas complexas. Entretanto, a forma\u00e7\u00e3o estelar explosiva mostra um aumento do radical ciano que indica a produ\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica de estrelas massivas sob a forma de fot\u00f5es UV, o que poder\u00e1 tamb\u00e9m impedir a futura forma\u00e7\u00e3o estelar. A descoberta destes rastreadores pode ajudar a planear futuras observa\u00e7\u00f5es utilizando a atualiza\u00e7\u00e3o da sensibilidade de banda larga esperada para esta d\u00e9cada como parte do quadro de refer\u00eancia de desenvolvimento do ALMA 2030, com o qual as observa\u00e7\u00f5es simult\u00e2neas de m\u00faltiplas transi\u00e7\u00f5es moleculares se tornar\u00e3o muito mais f\u00e1ceis de gerir.<\/p>\n\n\n\n

“O ALMA \u00e9 o \u00fanico instrumento capaz de fornecer a sensibilidade e a resolu\u00e7\u00e3o para este tipo de estudo. Gra\u00e7as \u00e0 possibilidade de realizar grandes programas de observa\u00e7\u00e3o (que requerem mais de 50 horas de observa\u00e7\u00f5es), conseguimos compilar um estudo abrangente da qu\u00edmica deste objeto extragal\u00e1tico que pode ser diretamente comparada com a encontrada na Via L\u00e1ctea e no Sistema Solar”, explica Sergio Mart\u00edn, investigador principal deste estudo e chefe do Departamento de Opera\u00e7\u00f5es Cient\u00edficas do ALMA. “Com as novas atualiza\u00e7\u00f5es previstas para esta d\u00e9cada, conhecidas como WSU (Wideband Sensitivity Upgrade), seremos capazes de alargar este tipo de estudo a objetos mais fracos e mais distantes para compreender a evolu\u00e7\u00e3o da qu\u00edmica no Universo”.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Observat\u00f3rio ALMA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ NRAO (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ NAOJ (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #1 (The Astrophysical Journal)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #1 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #2 (Astronomy & Astrophysics)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #2 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #3 (The Astrophysical Journal)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #3 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #4 (Astronomy & Astrophysics)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #4 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #5 (The Astrophysical Journal)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #5 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #6 (The Astrophysical Journal)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #6 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #7 (Astronomy & Astrophysics)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #7 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #8 (The Astrophysical Journal)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #8 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #9 (Astronomy & Astrophysics)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #9 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #10 (The Astrophysical Journal)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #10 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #11 (Experimental Astronomy)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #12 (Astronomy & Astrophysics)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #12 (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #13 (Astronomy & Astrophysics)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #13 (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

NGC 253:<\/strong>
SEDS<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Gal\u00e1xia “starburst” (ou com forma\u00e7\u00e3o estelar explosiva):<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Forma\u00e7\u00e3o estelar:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array):<\/strong>
P\u00e1gina principal<\/a>
ALMA (NRAO)<\/a>
ALMA (ESO)<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

ESO:<\/strong>
P\u00e1gina oficial<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Impress\u00e3o de artista do centro da gal\u00e1xia “starburst” NGC 253. Cr\u00e9dito: NRAO\/AUI\/NSF Os astr\u00f3nomos observaram, com o ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array), o centro de uma gal\u00e1xia relativamente pr\u00f3xima conhecida como NGC 253, que produz estrelas a um ritmo muito elevado. Com mais de 300 horas de observa\u00e7\u00e3o, detetaram mais de uma centena de esp\u00e9cies …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":6885,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[50,60,1],"tags":[305,166,332,1726],"class_list":["post-6884","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-estrelas","category-galaxias","category-telescopios-profissionais","tag-alma","tag-eso","tag-formacao-estelar","tag-ngc-253"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6884","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6884"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6884\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6886,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6884\/revisions\/6886"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6885"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6884"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6884"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6884"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}