ALMA observa a galáxia mais distante parecida com a Via Láctea

“Este resultado constitui um enorme avanço na área da formação de galáxias, mostrando que as estruturas que observamos em galáxias espirais próximas e na nossa própria Via Láctea já existiam há 12 mil milhões de anos atrás,” disse Francesca Rizzo, estudante de doutoramento no Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemanha, e líder deste trabalho de investigação. Apesar de não apresentar braços em espiral, a galáxia que os astrónomos estudaram (SPT0418-47) possui, no entanto e pelo menos, duas estruturas típicas da nossa Via Láctea: um disco em rotação e um bojo — um enorme grupo de estrelas aglomeradas de forma muito compacta em torno do centro galáctico. Trata-se da primeira vez que um bojo é visto tão cedo na história do Universo, fazendo da SPT0418-47 a galáxia semelhante à Via Láctea mais distante observada até à data.

Imagem de SPT0418-47 sob o efeito de lente gravitacional. Foto: ESO

“A grande surpresa foi descobrir que esta galáxia é de facto muito semelhante a galáxias próximas, contrariamente a todas as expectativas baseadas em modelos e observações anteriores menos detalhadas,” diz o co-autor Fillippo Fraternali do Instituto Astronómico Kapteyn da Universidade de Groningen, Holanda.

No Universo primordial, as galáxias jovens estão ainda no processo de formação, por isso os investigadores esperavam que se mostrassem caóticas e sem estruturas distintas típicas de galáxias mais maduras como a Via Láctea.

É fundamental estudar galáxias distantes como a SPT0418-47 para compreendermos como é que as galáxias se formam e evoluem. Esta galáxia encontra-se tão afastada de nós que a observamos quando o Universo tinha apenas 10% da sua idade atual, ou seja, a sua luz demorou 12 mil milhões de anos a chegar à Terra. Ao estudar este objeto, estamos a olhar para trás no tempo, para uma época em que estas galáxias bebés começavam a desenvolver-se.

Uma vez que estas galáxias se encontram tão distantes, obter observações detalhadas, mesmo com os telescópios mais potentes, é quase impossível já que nos aparecem muito pequenas e ténues.

A equipa superou este obstáculo ao usar uma galáxia próxima como uma lente poderosa — um efeito conhecido por lente gravitacional — o que permitiu ao ALMA observar um passado distante com um detalhe sem precedentes. Neste efeito, a atração gravitacional da galáxia próxima distorce e curva a luz da galáxia distante, fazendo com que esta nos apareça deformada mas bastante ampliada.

A galáxia longínqua gravitacionalmente distorcida e ampliada aparece-nos sob a forma de um anel de luz quase perfeito situado em torno da galáxia próxima, o que ocorre devido ao alinhamento quase exato entre estes dois objetos.

A equipa de investigadores reconstruiu a verdadeira forma da galáxia longínqua e o movimento do seu gás a partir dos dados ALMA, usando uma nova técnica de modelo de computador. “Quando vi pela primeira vez a imagem reconstruída da SPT0418-47 quase que não podia acreditar: era como uma arca do tesouro a abrir-se,” comenta Rizzo.

“O que descobrimos era bastante intrigante; apesar de estar a formar estrelas a uma taxa elevada e, consequentemente, ser um local de processos altamente energéticos, a SPT0418-47 é a galáxia de disco mais bem ordenada que alguma vez observámos no Universo primordial,” explica a co-autora Simona Vegetti, também do Instituto Max Planck de Astrofísica. “Este resultado é bastante inesperado e tem implicações importantes na forma como pensamos que as galáxias evoluem.”

Contudo, os astrónomos referem que, apesar da SPT0418-47 ter um disco e outras estruturas semelhantes às galáxias espirais que vemos atualmente, esta galáxia evoluirá muito provavelmente para uma galáxia muito diferente da Via Láctea, juntando-se à classe das galáxias elípticas, outro tipo de galáxias que, juntamente com as espirais, existe no Universo atual.

Esta descoberta inesperada sugere que o Universo primordial pode não ser tão caótico como se pensava, levantando muitas questões sobre como é que uma galáxia tão bem ordenada se pode ter formada tão cedo após o Big Bang.

Esta descoberta do ALMA vem no seguimento de uma descoberta anterior anunciada em Maio de um disco massivo em rotação observado a uma distância semelhante. A SPT0418-47 observa-se, no entanto, com muito mais detalhe, graças ao efeito de lente gravitacional, e possui um bojo juntamente com o disco, o que a torna muito mais similar à nossa Via Láctea atual do que o objeto estudado anteriormente. (ESO)

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