Descoberta a galáxia mais distante de sempre

Descoberta a galáxia mais distante de sempre

Uma equipa internacional de astrónomos, que inclui investigadores do Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), descobriu o objeto astronómico mais distante até hoje detetado: uma galáxia a 13,5 mil milhões de anos-luz de distância.

Denominada HD1, a galáxia vem descrita na edição de 7 de abril da revista Astrophysical Journal. Num artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), os cientistas começaram a especular sobre o que é exatamente este objeto. Brilhando apenas 300 milhões de anos após o Big Bang, pode ser o lar das estrelas mais antigas do Universo, ou um buraco negro supermassivo.

HD1 foi descoberta após mais de 1200 horas de observação realizadas com vários telescópios: o Subaru, o VISTA, o Telescópio Infravermelho do Reino Unido e o Telescópio Espacial Spitzer. A equipa realizou depois observações de acompanhamento com o ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) para apurar a distância: é 100 milhões de anos-luz mais distante que a galáxia GN-z11, anterior detentora do record para a galáxia mais distante.

A equipa propõe duas hipóteses: HD1 poderá estar a formar estrelas a uma taxa surpreendente, sendo provavelmente o lar das primeiras estrelas conhecidas do Universo, as estrelas da População III que, até agora, nunca foram observadas. Em alternativa, HD1 poderá conter um buraco negro supermassivo com cerca de 100 milhões de vezes a massa do Sol.

HD1 é extremamente brilhante no ultravioleta. Para explicar esta caraterística, a equipa assume que estão a ocorrer ali alguns processos energéticos ou, com mais rigor, ocorreram, há alguns milhares de milhões de anos.

De início, os investigadores assumiram que HD1 era uma galáxia “starburst” padrão, isto é, uma galáxia com uma elevada taxa de formação de estrelas. Porém, estima-se que HD1 esteja a formar mais de 100 estrelas por ano, uma taxa que é pelo menos 10 vezes superior à esperada para este tipo de galáxias.

A equipa começou então a suspeitar que HD1 poderá não estar a formar estrelas comuns. A extrema luminosidade de HD1 pode também ser explicada por um buraco negro supermassivo. À medida que o buraco negro vai engolindo enormes quantidades de gás, a região em volta pode emitir fotões de alta energia. Neste cenário, estaríamos a falar do mais primitivo buraco negro supermassivo conhecido, observado bem mais perto do Big Bang que o atual detentor do record.

“A primeira população de estrelas que se formou no Universo tinha estrelas mais massivas, mais luminosas e mais quentes que as atuais”, disse Fabio Pacucci, principal autor do estudo publicado na revista MNRAS e astrónomo do CfA. “Se assumirmos que as estrelas formadas em HD1 são estas primeiras estrelas, ou da População III, mais facilmente podemos explicar as suas propriedades. De facto, as estrelas da População III conseguem produzir mais luz UV que as estrelas normais, o que poderá explicar a extrema luminosidade em ultravioleta de HD1.”

Pacucci acrescenta: “Responder a questões sobre a natureza de uma fonte tão distante pode ser um desafio. É como tentarmos adivinhar a nacionalidade de um navio pela bandeira que ele hasteia, estando nós longe, em terra, e o navio no meio de uma tempestade e neblina densa. Poderemos vislumbrar algumas cores e formas na bandeira, mas não tudo. Em última instância, é um longo jogo de análise e eliminação de cenários implausíveis.”

“Foi uma tarefa muito difícil descobrir HD1 entre mais de 700 mil objetos”, disse Yuichi Harikane, o astrónomo da Universidade de Tóquio que descobriu a galáxia. “A cor vermelha de HD1 correspondia surpreendentemente bem às características esperadas para uma galáxia a 13,5 mil milhões de anos-luz de distância, provocando-me alguns arrepios quando a encontrei.”

“Formado algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, um buraco negro em HD1 deverá ter crescido com um ritmo sem precedentes a partir de uma semente massiva”, disse Avi Loeb, astrónomo do CfA e coautor do estudo publicado na revista MNRAS. “Mais uma vez, a natureza parece ter mais imaginação que nós.”

A equipa irá observar novamente HD1 com o Telescópio Espacial James Webb para validar a sua distância à Terra. Se os cálculos atuais estiverem certos, HD1 será a galáxia mais distante – e mais antiga – até agora observada. As mesmas observações irão permitir investigar mais em profundidade a identidade de HD1 para que a equipa possa confirmar se alguma das suas teorias está correta.

Fonte da notícia: RAS

Tradução: Teresa Direitinho

Scientists have spotted the farthest galaxy ever

An international team of astronomers, including researchers at the Harvard & Smithsonian Centre for Astrophysics, has spotted the most distant astronomical object ever: a galaxy 13.5 billion light years away.

Named HD1, the galaxy is described today in the Astrophysical Journal. In an accompanying paper published in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, scientists have begun to speculate exactly what it is. Shining only ~300 million years after the Big Bang, it may be home to the oldest stars in the universe, or a supermassive black hole. […] Read the original article at RAS.