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| A galáxia monstro COSMOS-AzTEC-1 observado com o ALMA. ALMA revelou a distribuição de gás molecular (esquerda) e partículas de poeira (direita). Além da nuvem densa no centro, a equipe de pesquisa encontrou duas nuvens densas a vários milhares de anos-luz de distância do centro. Essas nuvens densas são dinamicamente instáveis e consideradas os locais de intensa formação estelar. |
Os astrônomos obtiveram o quadro mais detalhado de uma galáxia monstruosa localizada a 12,4 bilhões de anos-luz de distância. Usando o ALMA, a equipe revelou que as nuvens moleculares na galáxia são altamente instáveis, o que leva à formação de estrelas descontroladas. Acredita-se que essas galáxias monstruosas sejam os ancestrais das enormes galáxias elípticas no universo atual, portanto essas descobertas abrem o caminho para entender a formação e a evolução de tais galáxias.
"Uma das melhores qualidades das observações do ALMA é ver as galáxias distantes com uma resolução sem precedentes", diz Ken-ichi Tadaki, pesquisador de pós-doutorado da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência e do Observatório Astronômico Nacional do Japão, o principal autor do trabalho de pesquisa publicado na revista Nature.
Galáxias monstruosas, ou galáxias estelares, formam estrelas em um ritmo surpreendente; 1.000 vezes maior que a formação de estrelas na nossa galáxia. Mas por que elas são tão ativas? Para resolver esse problema, os pesquisadores precisam conhecer o ambiente em torno dos berçários estelares. Desenhar mapas detalhados de nuvens moleculares é um passo importante para explorar um monstro cósmico.
Tadaki e a equipe visaram uma galáxia incomum chamada COSMOS-AzTEC-1. Esta galáxia foi descoberta pela primeira vez com o Telescópio James Clerk Maxwell no Havaí, e mais tarde o Grande Telescópio Milimétrico (LMT, na sigla em inglês) no México encontrou uma enorme quantidade de gás monóxido de carbono na galáxia e revelou sua explosão estelar oculta. As observações do LMT também mediram a distância até a galáxia e descobriram que ela está a 12,4 bilhões de anos-luz de distância.
Pesquisadores descobriram que COSMOS-AzTEC-1 é rica em ingredientes de estrelas, mas ainda é difícil descobrir a natureza do gás cósmico na galáxia. A equipe utilizou a alta resolução e sensibilidade do ALMA para observar essa galáxia monstruosa e obter um mapa detalhado da distribuição e do movimento do gás. Graças à configuração mais alargada da antena ALMA de 16 km, este é o mapa de gás molecular de maior resolução de uma galáxia monstruosa já existente.
"Descobrimos que existem duas grandes nuvens distintas a milhares de anos-luz de distância do centro", explica Tadaki. "Nas galáxias estelares mais distantes, as estrelas são formadas ativamente no centro. Por isso, é surpreendente encontrar nuvens descentralizadas".
Os astrônomos investigaram a natureza do gás na COSMOS-AzTEC-1 e descobriram que as nuvens em toda a galáxia são muito instáveis, o que é incomum. Em uma situação normal, a gravidade interna e a pressão externa são equilibradas nas nuvens. Quando a gravidade supera a pressão, a nuvem de gás entra em colapso e forma estrelas em um ritmo rápido.
Em seguida, estrelas e explosões de supernova no final do ciclo de vida estelar expelem gases, o que aumenta a pressão para fora. Como resultado, a gravidade e a pressão atingem um estado equilibrado e a formação de estrelas continua a um ritmo moderado. Desta forma, a formação de estrelas nas galáxias é auto-reguladora. Mas, na COSMOS-AzTEC-1, a pressão é muito mais fraca que a gravidade e difícil de equilibrar. Portanto, esta galáxia mostra a formação de estrelas em profusão e se transformou em uma galáxia monstro incontrolável.
A equipe estimou que o gás na COSMOS-AzTEC-1 será completamente consumido em 100 milhões de anos, o que é 10 vezes mais rápido que em outras galáxias em formação de estrelas.
Mas por que o gás na COSMOS-AzTEC-1 é tão instável? Os pesquisadores ainda não têm uma resposta definitiva, mas a fusão de galáxias é uma possível causa. A colisão de galáxias pode ter transportado eficientemente o gás para uma pequena área e deflagrado a intensa formação de estrelas.
"Neste momento, não temos evidência de fusão nesta galáxia. Observando outras galáxias semelhantes com o ALMA, poderemos desvendar a relação entre fusões de galáxias e galáxias monstruosas", resume Tadaki.
Fonte: Space Daily via National Astronomical Observatory Of Japan
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