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Descoberto objetos localizados a 10 bilhões de anos-luz da Terra

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Galáxias ancestrais têm taxa de formação estelar jamais vista e podem revelar detalhes sobre buracos negros e matéria escura

Há 10 bilhões de anos, o Universo não passava de um bebê. O que se sabe do zoológico cósmico daquela época vem de modelos teóricos e observações indiretas. Agora, pela primeira vez, astrônomos conseguiram tirar a poeira que encobria 39 galáxias supermassivas, jamais detectadas anteriormente. Com apenas 2 bilhões de anos — uma fração de tempo, considerando que o Big Bang ocorreu quase 14 bilhões de anos atrás —, elas são um tipo de aglomerado estelar inédito no catálogo astronômico.

Curiosamente, embora 10 vezes mais numerosas que outras galáxias massivas, elas não podiam ser vistas nem pelo telescópio espacial Hubble. Isso porque, além da névoa de poeira cósmica que os esconde das lentes, esses objetos distantes emitem uma luz muito fraca, invisível até para o superequipamento da Agência Espacial Norte-Americana (Nasa). Foi um observatório em terra firme que possibilitou a identificação dos aglomerados que, acredita-se, sejam ancestrais das galáxias elípticas massivas ainda em atividade.

O Alma, observatório localizado no Deserto do Atacama, no Chile, consegue identificar emissões de ondas infravermelhas (a radiação visível do espectro eletromagnético) em escala submilimétrica, o que dá ao conjunto de equipamentos uma vantagem sobre o Hubble. Graças à alta resolução e à sensibilidade dos instrumentos, o Alma identificou as 39 galáxias e confirmou que elas eram férteis berçários estelares, com uma produção de estrelas 100 vezes mais eficiente que a Via Láctea. De acordo com um artigo publicado na edição desta quarta-feira (7/8) da revista

“Embora acreditemos que essas galáxias sejam as ancestrais das elípticas presentes no Universo, nenhuma grande teoria da evolução universal predisse a existência de uma população de galáxias massivas formadoras de estrelas como elas”, observa Tao Wang, pesquisador do Observatório Nacional Astronômico do Japão e principal autor do artigo. “Os estudos anteriores detectaram galáxias extremamente ativas no Universo primordial, mas numa população bastante limitada”, diz.

Com o trabalho do Alma, Wang afirma que é preciso repensar algumas teorias sobre a infância cósmica. “A formação de estrelas nas galáxias escuras que identificamos é 100 vezes mais abundantes que as mais extremamente potentes que conhecemos. Temos de estudar um componente tão importante da história do Universo para compreendermos a formação das galáxias”, diz.

Inventário
Embora o Hubble não tenha detectado diretamente as supermassivas ancestrais, ele tem uma participação primordial no estudo. Foi o supertelescópio da Nasa que abriu as portas para a descoberta, a partir dos Candels Fields, de um inventário de objetos de cinco diferentes regiões do Universo. Trabalhando em conjunto com a agência norte-americana, a equipe de Wang identificou 63 objetos extremamente vermelhos nas imagens registradas pelo Telescópio Espacial Spitz (o Hubble não consegue detectar objetos muito vermelhos).

Ninguém sabia dizer do que se tratava, porém, devido à limitação de resolução espacial do instrumento. Mas, com a resolução submilimétrica, o Alma descobriu o que eram 39 dos 63 objetos. “Com a incrível taxa de formação de estrelas, acreditamos que essas galáxias detectadas pelo Alma serão transformadas na primeira população de galáxias elípticas do início do Universo”, diz David Elbaz, coautor do estudo e astrônomo da Comissão Francesa de Energia Atômica e Energias Alternativas (CEA). De acordo com ele, os pesquisadores estimaram a densidade desses objetos em 530 por grau quadrado no céu. Um número imensamente maior do que os modelos teóricos e as simulações computacionais.

Além de exigir uma revisão das teorias sobre a evolução das galáxias, os novos objetos chamam a atenção dos cientistas por, provavelmente, conterem buracos negros supermassivos. “Quanto mais massiva uma galáxia, mais massivo o buraco negro supermassivo no coração dela. Então, o estudo dessas galáxias e de sua evolução nos contará mais sobre a evolução de buracos negros também”, afirmou, em nota, Kotaro Kohno, professor da Universidade de Tóquio e integrante do grupo de pesquisa. “Por outro lado, galáxias massivas estão intimamente conectadas com a distribuição da matéria escura invisível. Isso desempenha um papel na moldagem da estrutura e da distribuição das galáxias. Pesquisadores teóricos terão de atualizar suas teorias agora”, acredita

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