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out 15

APEX revela formação estelar escondida em protoaglomerado de galáxias

http://www.eso.org/public/images/eso1431a/

Esta impressão artística mostra a formação de um aglomerado de galáxias no Universo primordial. As galáxias formam vigorosamente novas estrelas e interagem umas com as outras. Esta imagem parece-se com a Galáxia da Teia de Aranha (conhecida pelo nome formal de MRC 1138-262) e seus arredores, cujo protoaglomerado é um dos mais estudados pelos astrônomos. Créditos: ESO/M. Kornmesser

Astrônomos utilizaram o telescópio APEX para investigar um enorme aglomerado de galáxias, que está se formando no Universo primordial, e revelaram que boa parte da formação estelar que está ocorrendo não apenas se encontra escondida pela poeira, mas também acontece em locais inesperados. Esta é a primeira vez que se consegue realizar um censo completo da formação estelar em tais aglomerados.

Os aglomerados de galáxias são os maiores objetos do Universo unidos pela força da gravidade, no entanto a sua formação ainda não é completamente compreendida. A Galáxia da Teia de Aranha (conhecida pelo nome formal de MRC 1138-262 [1]), e seus arredores, é estudada há vinte anos, tanto com telescópios do ESO como com outros telescópios [2]. Pensa-se que este objeto é um dos melhores exemplos de um protoaglomerado no processo de se juntar, há mais de dez bilhões de anos atrás.

No entanto, Helmut Dannerbauer (Universidade de Viena, Áustria) e a sua equipe suspeitavam que esta explicação estaria muito aquém da realidade. A equipe pretendia investigar o lado escuro da formação estelar e descobrir quanta formação estelar escondida por trás de poeira estava a ocorrer no aglomerado da Galáxia da Teia de Aranha.

http://www.eso.org/public/images/eso1431b/

Esta imagem do APEX no sub-milímetro mostra a região em torno da Galáxia da Teia de Aranha, um protoaglomerado de galáxias no Universo primordial que rodeia uma rádio galáxia contendo um buraco negro supermassivo. Alguns das manchas na imagem correspondem a galáxias poeirentas, pertencentes ao protoaglomerado, que estão formando estrelas e que não são visíveis na radiação ótica devido à absorção pela poeira. As manchas mais tênues são artefatos originados pelo difícil processamento de imagens APEX. Crédito: ESO

A equipe utilizou a câmera LABOCA montada no telescópio APEX no Chile, para observar durante 40 horas este aglomerado nos comprimentos de onda do milímetro, comprimentos de onda que são suficientemente longos para permitir espreitar através da maioria das espessas nuvens de poeira. A LABOCA tem um campo largo, tornando-se no instrumento perfeito para este tipo de rastreamento.

Carlos De Breuck (Cientista de Projeto do APEX no ESO e coautor do novo estudo) enfatizou:

Esta é uma das observações mais profundas executadas pelo APEX e que levou este telescópio aos seus limites tecnológicos, tendo levado igualmente aos limites a resistência do pessoal que trabalha no local do APEX a elevada altitude, 5050 metros acima do nível do mar.

As observações APEX revelaram que existiam cerca de quatro vezes mais fontes na região da Teia de Aranha do que no meio circundante. Depois de comparar detalhadamente os novos dados com observações complementares obtidas a comprimentos de onda diferentes, a equipe pôde confirmar que muitas destas fontes se encontravam à mesma distância que o aglomerado de galáxias e por isso deviam fazer parte do aglomerado em formação.

Helmut Dannerbauer explicou:

As novas observações APEX acrescentaram a peça final que precisávamos para realizar um censo completo de todos os habitantes desta megacidade estelar. Estas galáxias estão no processo de formação e por isso, tal como um estaleiro na Terra, encontram-se muito empoeiradas.

Mas uma surpresa esperava a equipe quando foi investigado onde é que a nova formação estelar detectada estava a ocorrer. Os astrônomos esperavam encontrar estas regiões de formação estelar nos grandes filamentos que ligam as galáxias mas, em vez disso, encontraram-nas concentradas principalmente numa única região, sendo que esta região nem sequer se encontra centrada na Galáxia da Teia de Aranha, central no protoaglomerado [3].

Helmut Dannerbauer concluiu:

Esperávamos encontrar formação estelar escondida no aglomerado da Teia de Aranha e conseguimos, no entanto, desenterramos ao mesmo tempo um novo mistério no processo; esta formação estelar não está a ocorrer onde esperávamos! A megacidade está a desenvolver-se de modo assimétrico.

Para que esta história se desenvolva novas observações serão necessárias e o ALMA será o instrumento perfeito para dar os próximos passos no estudo destas regiões empoeiradas com muito mais detalhes.

Este trabalho foi descrito no artigo científico, “An excess of dusty starbursts related to the Spiderweb galaxy”, assinado por Dannerbauer, Kurk, De Breuck et al., publicado em 15 de outubro de 2014 na revista especializada Astronomy & Astrophysics.

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Notas

[1] A Galáxia da Teia de Aranha contém um buraco negro supermassivo e é uma poderosa fonte de ondas rádio. Foi isso precisamente o que chamou a atenção dos astrônomos inicialmente.

[2] Esta região tem sido observada extensivamente por uma quantidade de telescópios do ESO desde meados dos anos 1990. O desvio para o vermelho (e portanto a distância) da rádio galáxia MRC 1138-262 (a Galáxia da Teia de Aranha) foi medido pela primeira vez em La Silla. Observações FORS no primeiro modo de visitante no VLT descobriram o protoaglomerado e seguidamente foram feitas mais observações com os instrumentos ISAAC, SINFONI,VIMOS e HAWK-I. Os dados APEX LABOCA complementaram as bases de dados óticos e infravermelhos obtidos pelos outros telescópios ESO. A equipe usou também uma imagem VLA de 12 horas para cruzar e identificar as fontes LABOCA nas imagens capturadas no espectro visível.

[3] Pensa-se que estas formações estelares explosivas poeirentas evoluam para galáxias elípticas, como as que são observadas atualmente em aglomerados de galáxias próximos da Via Láctea.

Fonte

ESO: Construction Secrets of a Galactic Metropolis – APEX reveals hidden star formation in protocluster

Artigo Científico

A&A: An excess of dusty starbursts related to the Spiderweb galaxy

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