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jan 24

Descoberta uma das mais brilhantes galáxias distantes “não-ativas” até agora conhecidas

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Funcionamento do sistema de lente gravitacional BG1429+1202: esta imagem mostra como atua uma lente gravitacional forte originária de uma galáxia massiva (cor vermelha) quando desvia a luz de uma galáxia muito distante (de tom azulado), produzindo, neste caso, quatro imagens separadas e aumentando o fluxo total. Sem este efeito, o estudo detalhado de galáxias distantes como BG1429+1202 necessitaria da próxima geração de telescópios extremamente grandes, como o TMT e o E-ELT. Créditos: Gabriel Pérez (IAC), GTC, Isaac Newton Group e projeto DECaLS

Uma equipe internacional liderada por investigadores do IAC (Instituto de Astrofísica das Canárias) e da ULL (Universidade de La Laguna) descobriu uma das galáxias “não-ativas” mais luminosas do Universo primordial. A descoberta de BG1429+1202 foi possível graças à “ajuda” de uma enorme galáxia elíptica ao longo da linha de visão do objeto, que agiu como uma espécie de lente, amplificando o brilho e distorcendo a imagem observada.

Os resultados, publicados na revista científica The Astrophysical Journal Letters, fazem parte do projeto BELLS GALLERY, com base na análise de 1,5 milhões de espectros de galáxias do SDSS (Sloan Digital Sky Survey).

O fenômeno chamado de ‘lente gravitacional’, um efeito previsto pela Teoria Geral da Relatividade de Einstein, é produzido quando a luz é defletida à medida que passa por um objeto muito massivo. Para um observador distante, a massa da galáxia elíptica à frente atua sobre a luz do objeto distante como se fosse uma lente gigantesca, produzindo uma imagem bem mais brilhante da fonte, a galáxia BG1429+1202, permitindo aos observadores ver detalhes que de outra forma seriam demasiadamente débeis para serem detectados.

Rui Marques Chaves, doutorando do IAC-ULL e autor principal do artigo, declarou:

Este é um dos poucos casos conhecidos de galáxias com um brilho aparente muito alto e também uma luminosidade intrinsecamente elevada. As observações permitiram-nos determinar as suas propriedades principais num espaço de tempo muito curto.

Para estudar este sistema, foram usados dois telescópios no Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma): o GTC (Gran Telescopio CANARIAS) e o WHT (William Herschel Telescope) do ING (Isaac Newton Group of Telescopes). O sistema é formado por uma galáxia elíptica a uma distância de 5,4 bilhões de anos luz e por trás se encontra BG1429+1202, que emite radiação Lyman-alfa, a 11,4 bilhões de anos-luz de nós (vemos esta galáxia como era cerca de 2,3 bilhões de anos após o Big Bang). A galáxia que age como lente produz quatro imagens distintas da galáxia distante, com um fluxo que é nove vezes maior do que seria sem esta lente natural ao longo da nossa linha de visão.

Alta luminosidade no ultravioleta

Uma característica excepcional de BG1429+1202 é a sua muito elevada luminosidade na linha de emissão ‘Lyman-alfa’, uma das mais brilhantes no espectro do ultravioleta, porque outros casos semelhantes de galáxias ampliadas não mostram uma emissão tão intensa nesta linha. Embora o efeito de lente gravitacional já tenha sido usado em muitos projetos de pesquisa, o método de selecionar galáxias que emitem radiação ‘Lyman-alfa’ foi usado pela primeira vez no projeto BELLS GALLERY.

Yiping Shu, astrônomo do NAOC (National Astronomical Observatories) em Pequim (China) e autor principal de publicações anteriores do mesmo projeto, declarou:

Nós analisamos cerca de milhão e meio de espectros de galáxias. Foram obtidos com o Telescópio Sloan do Observatório Apache Point no Novo México (EUA) e detectamos emissão ‘Lyman-alfa’ em galáxias muito mais distantes do que as suas lentes em 187 casos, 21 dos quais passamos a observar com o Telescópio Espacial Hubble. Essas observações de alta resolução angular confirmam que a maioria destes objetos são lentes gravitacionais.

O aumento do brilho aparente (o brilho observado nos céus aqui da Terra) capturado de galáxias distantes que é fortalecido por lentes gravitacionais nos permite obter dados de qualidade incrementada.

Ismael Pérez Fournon, investigador do IAC-ULL e coordenador deste artigo, explicou:

Com telescópios como o WHT e GTC podemos realizar estudos que seriam impossíveis sem a presença das lentes gravitacionais. Na prática, é como estivéssemos já observando com um dos telescópios gigantes que estarão disponíveis no futuro, como o E-ELT (European Extremely Large Telescope) de 39 metros ou o TMT (Thirty Meter Telescope).

Paloma Matínez Navajas, pesquisadora do IAC e coautora do estudo, acrescentou:

BG1429+1202 é tão brilhante que até pode ser vista em imagens fotográficas do DSS (Digital Sky Survey).

Apesar de existirem abundantes estudos anteriores de lentes gravitacionais baseados em imagens e espectros do SDSS, a lente causada pela BG1429+1202 não tinha sido descoberta até este novo trabalho.

Adam Bolton, diretor associado do NOAO e coautor deste artigo, concluiu:

Descobertas como o de BG1429+1202 demonstram a maneira pela qual grandes conjuntos de dados astronômicos de grandes levantamentos podem ser extraídos para novas aplicações astrofísicas. No NOAO (National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Arizona, EUA), estamos implementando ferramentas de acesso livre para suportar estes projetos de pesquisa de banco de dados, usando informações públicas de campo amplo do DECam (Dark Energy Camera) e outros instrumentos, bem como dados futuros de projetos como o DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument).

Fonte

IAC: Descubren una de las galaxias lejanas más brillantes conocidas hasta la fecha

Artigo Científico

Discovery of a Very Bright and Intrinsically Very Luminous, Strongly Lensed Lyα Emitting Galaxy at z = 2.82 in the BOSS Emission-Line Lens Survey*

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