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dez 07

ARP 299: colisão de galáxias gera fábrica de supernovas na explosiva IC 694

O sistema de galáxias em processo de fusão Arp 299 consiste das galáxias IC 694 (à esquerda) e NGC 3690 (à direita). Crédito: Hubble

O sistema de galáxias em processo de fusão Arp 299 consiste das galáxias IC 694 (à esquerda) e NGC 3690 (à direita). IC 694 é uma fábrica de supernovas. Crédito: Hubble

Observações de rádio revelaram dentro da região central e oculta pela poeira da galáxia IC 694 um total de 26 objetos. Estes objetos consistem em sua maioria de supernovas jovens ou remanescentes de supernovas. A galáxia IC 694 (componente do sistema Arp 299), que apresenta frenéticos berçários de formação estelar, é um laboratório idôneo para estudar os processos de formação estelar e a influência do meio circundante na evolução das supernovas.

Um grupo de astrônomos, encabeçado por Miguel Ángel Pérez-Torres, do Instituto de Astrofísica de Andaluzia (IAA-CSIC), encontrou nas regiões centrais da galáxia IC 694 uma fábrica de supernovas realmente prolífica: foram descobertas 26 fontes que correspondem em sua maioria rádio supernovas jovens e remanescentes de supernova, que constituem diferentes estágios evolutivos do mesmo fenômeno, a morte de estrelas massivas, ou seja, com mais de oito massas solares.

Os resultados foram possíveis graças ao uso da Rede Européia VLBI, uma rede européia de rádio telescópios que permite observar com uma resolução única no mundo. O artigo sobre esta pesquisas foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics.

“As observações que temos realizado da IC 694 nos permitem estudar quase em tempo real como as estrelas mais jovens e massivas morrem e interagem com o meio circundante”, explicou Miguel Ángel Pérez-Torres (IAA-CSIC), principal autor desta pesquisa.

“Se desejássemos realizar um estudo assim em uma galáxia similar a nossa necessitaríamos cinqüenta ou até cem anos. No caso de IC 694, que apresenta explosões de formação estelar recente, nós pudemos levar a cabo esta busca em menos de um ano. Sem dúvida, IC 694 é uma verdadeira fábrica de supernovas”, apontou Miguel.

A imagem no quadro superior mostra as observações com o VLA no ano 2000, destacando a forte emissão em rádio da galáxia IC 694. Nas duas imagens dos quadros inferiores estão assinaladas as 26 fontes estudadas neste trabalho.

A imagem no quadro superior mostra as observações com o VLA no ano 2000, destacando a forte emissão em rádio da galáxia IC 694. Nas duas imagens dos quadros inferiores estão assinaladas as 26 fontes estudadas neste trabalho.

Uma galáxia muito prolífica

A fertilidade desta galáxia tem uma origem conhecida: IC 694 se encontra no início de um lento processo de fusão com outra galáxia menor, a NGC 3690. Esta interação intergaláctica, chamada de Arp 299, produz uma violenta injeção de gás que desencadeia, sobretudo em IC 694, a criação de ativos berçários de formação estelar. IC 694 (componente do sistema Arp 299) reside a 134 milhões de anos luz na constelação da Ursa Major. As galáxias em choque, IC 694 e NGC 3690, passaram próximas uma da outra há 700 milhões de anos.

Os berçários mais compactos, que apresentam maior densidade de estrelas massivas, somente surgem nas regiões centrais deste tipo de galáxias, locais difíceis de observar devido à abundância de poeira cósmica.

Existe, entretanto, um elemento que fornece uma clara assinatura desta explosão demográfica estelar: as estrelas jovens emitem grande quantidade de radiação ultravioleta, que por sua vez os grãos de poeira absorvem e reemitem no infravermelho; assim, as galáxias luminosas e ultraluminosas no infravermelho são as melhores candidatas para hospedar explosões de formação estelar.

Tais explosões produzem, logicamente, uma taxa de mortalidade estelar superior a média: se em uma galáxia como a nossa nós estimamos que só aconteça uma explosão de supernova cada cinqüenta anos, nas galáxias luminosas e ultraluminosas no infravermelho (LIRG e ULIRG) esta taxa pode ser entre dez e cem vezes maior. Considerando que as estrelas mais massivas contribuam com a maior parte da influência global da luminosidade estelar e que morrem como supernovas, o cômputo de supernovas se revela como um prometedor método para compreender a física dos processos de formação estelar.

“O grande número de objetos detectados implica que estamos vendo tanto supernovas jovens como numerosos remanescentes de supernovas. A sua análise, ao longo do tempo, nos permitirá entender como desenvolvem estes objetos nas condições extremas da IC 694 que, junto com as galáxias explosivas M82 e Arp 220, são possivelmente os melhores laboratórios do Universo local onde podemos levar a cabo estes estudos”, afirma o especialista.

De resto, três dos 23 objetos achados foram confirmados como rádio supernovas muito jovens cuja evolução, lenta e duradora, sugere que as condições do meio ao seu ao redor jogam um papel fundamental no comportamento destes objetos.

Muitas jovens remanescentes de supernovas emitem ondas de radio a partir da galáxia Arp 299 (IC 694), à esquerda. Os núcleos à direita sugerem a presença de grandes aglomerados estelares.

Muitas jovens remanescentes de supernovas emitem ondas de rádio a partir do sistema de galáxias Arp 299 (IC 694 + NGC 3690), à esquerda. Os núcleos à direita sugerem a presença de grandes aglomerados estelares.

Observações em rádio: e-VLBI

As observações de supernovas em regiões centrais de galáxias luminosas e ultraluminosas no infravermelho se apresentam muito difíceis devido à densidade de poeira, que impede observá-las nos comprimentos de onda mais curtos e também a luz do espectro visível. Porém, os comprimentos longos de onda, como as ondas de rádio (milimétricas e centimétricas), podem atravessar o véu opaco produzido pela poeira cósmica.

Os pesquisadores empregaram para este estudo uma das ferramentas de observação em ondas de rádio mais sensíveis e com maior poder de resolução existentes, a Rede Européia VLBI, uma colaboração entre os maiores rádio observatórios de Europa, Ásia e África do Sul.

A técnica empregada é conhecida como interferometria e consiste em observar o mesmo objeto com várias antenas separadas geograficamente. Através desta técnica se obtém o equivalente a um telescópio do tamanho da distância que separa as antenas (que pode ser de centenas de quilômetros).

Sua versão eletrônica (e-VLBI), empregada nesta investigação, permite enviar os dados ao processador central em tempo real e com alta velocidade, o que oferece, em tempo recorde, imagens dos objetos mais energéticos e distantes do Universo com uma claridade e resolução inigualáveis. Atualmente o e-VLBI representa a máxima eficácia na utilização das redes de Internet para aplicações acadêmicas na Europa.


Referência bibliográfica: M.A. Pérez-Torres (IAA-CSIC), C. Romero-Cañizares (IAA-CSIC), A. Alberdi (IAA-CSIC) e A. Polatidis (JIVE/ASTRON), “An extremely prolific supernova factory in the buried nucleus of the starburst galaxy IC 694″, Astronomy & Astrophysics, dezembro de 2009.

Fontes

M82: Galáxia explosiva ajuda VERITAS a elucidar a origem dos misteriosos raios cósmicos

Astronomy.com: “Supernova factory” opens annex

ArXiv.org: An extremely prolific supernova factory in the buried nucleus of the starburst galaxy IC 694 por M.A. Perez-Torres, C. Romero-Canizales, A. Alberdi, A. Polatidis

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1 menção

  1. Arp 299: buracos negros supermassivos em galáxias em colisão » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] que está acontecendo em Arp 299? Há um buraco negro supermassivo expelindo radiação de alta energia ou são dois? Para buscar a […]

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