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Astrônomos fotografam galáxia mais distante já observada

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/04/2022

Astrônomos fotografam galáxia mais distante já observada
HD1 é o objeto em vermelho, aparecendo no centro da imagem ampliada.
[Imagem: Harikane et al.]

Galáxia mais distante

Poucos dias depois que astrônomos fotografaram a estrela mais distante já vista, outra equipe flagrou agora a galáxia mais distante já observada.

Batizada de HD1, a candidata a galáxia - serão necessárias observações adicionais para confirmar sua existência - está hoje a cerca de 33,4 bilhões de anos-luz de distância. Para comparação, a estrela mais distante, descoberta recentemente, deve estar hoje a 28 bilhões de anos-luz de distância - embora os astrônomos calculem que o Universo tem apenas 13,7 bilhões de anos, ele está se expandindo, o que justifica tais distâncias.

Para interpretar suas observações, a equipe propõe duas ideias: (1) a HD1 pode estar formando estrelas a uma velocidade espantosa e, possivelmente, é o lar de estrelas da População III, as primeiras estrelas do Universo, que, até agora, nunca foram observadas. (2) Alternativamente, a HD1 pode conter um buraco negro supermassivo, com cerca de 100 milhões de vezes a massa do nosso Sol.

"Responder questões sobre a natureza de uma fonte tão distante pode ser um desafio," disse Fabio Pacucci, do Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian, nos EUA. "É como adivinhar a nacionalidade de um navio pela bandeira que ele carrega, estando longe da terra, com o navio no meio de um vendaval e neblina densa. Pode-se ver algumas cores e formatos da bandeira, mas não em sua totalidade. Em última análise, é um longo jogo de análise e exclusão de cenários implausíveis."

A galáxia superdistante é extremamente brilhante em luz ultravioleta, o que indica que estão ocorrendo por lá alguns processos envolvendo altas energias - na verdade, esses processos ocorreram há bilhões de anos, quando a luz que nos chega agora saiu de lá.

Astrônomos fotografam galáxia mais distante já observada
Linha do tempo mostrando os primeiros candidatos a galáxias e a história do Universo.
[Imagem: Harikane et al.]

Estrelas ancestrais

A princípio, os astrônomos assumiram que HD1 era uma galáxia de explosão estelar padrão, uma galáxia que está criando estrelas em uma taxa muito elevada. Mas, depois de calcular quantas estrelas a galáxia estava produzindo, eles obtiveram "uma taxa incrível - HD1 estaria formando mais de 100 estrelas a cada ano. Isso é pelo menos 10 vezes mais do que esperamos para essas galáxias," disse Pacucci.

Como este é um "cenário implausível", como disse o astrônomo, eles começaram a suspeitar que a galáxia poderia não estar formando estrelas comuns.

"A primeira população de estrelas que se formou no Universo era mais massiva, mais luminosa e mais quente do que as estrelas modernas," explicou Pacucci. "Se assumirmos que as estrelas produzidas em HD1 são essas primeiras estrelas, ou População III, suas propriedades podem ser explicadas mais facilmente. Na verdade, as estrelas da População III são capazes de produzir mais luz UV do que as estrelas normais, o que poderia esclarecer a luminosidade ultravioleta de HD1."

O nome População III vem do fato de os astrônomos já terem classificado anteriormente as estrelas da Via Láctea como sendo da População I (estrelas como o Sol, ricas em elementos pesados e que formam o disco da galáxia) e da População II (estrelas mais velhas, com baixo conteúdo de elementos pesados e encontradas no bojo e no halo da Via Láctea e em aglomerados globulares).

Buraco negro

Outra explicação, contudo, envolve um buraco negro supermassivo, que também poderia explicar a extrema luminosidade da HD1. À medida que um buraco negro engole enormes quantidades de gás, fótons de alta energia podem ser emitidos pela região ao seu redor.

Se for esse o caso, ele seria de longe o mais ancestral buraco negro supermassivo conhecido, observado muito mais temporalmente próximo do Big Bang do que qualquer outro que se conhece.

Ou seja, qualquer que seja a conclusão final, HD1 é uma observação digna de nota.

"HD1 representa um bebê gigante na sala de parto do Universo primitivo," disse o professor Avi Loeb. "Ele quebra o mais elevado desvio para o vermelho de um quasar já registrado por quase um fator de dois, um feito notável."

Bibliografia:

Artigo: Are the newly-discovered z ~ 13 drop-out sources starburst galaxies or quasars?
Autores: Yuichi Harikane, Akio K. Inoue, Ken Mawatari, Takuya Hashimoto, Satoshi Yamanaka, Yoshinobu Fudamoto, Hiroshi Matsuo, Yoichi Tamura, Pratika Dayal, L. Y. Aaron Yung, Anne Hutter, Fabio Pacucci, Yuma Sugahara, Anton M. Koekemoer
Revista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
DOI: 10.1093/mnrasl/slac035
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