Censo do Universo invisível revela galáxias com surto estelar

Os desvios para o vermelho funcionam como uma medida do tempo que a luz de cada galáxia tem viajado através do Universo, que por sua vez indica quando é que, na história cósmica, a luz de cada galáxia foi emitida.

Galáxias starburst

Combinando as capacidades de exploração do telescópio espacial Herschel e dos telescópios terrestres Keck, astrônomos caracterizaram centenas de galáxias de um tipo conhecido como starburst - com formação explosiva de estrelas. As galáxias starburst - ou galáxias com surto estelar - dão à luz centenas de estrelas por ano, em eventos intensos de curta duração. Em comparação, a Via Láctea, a nossa galáxia, produz em média por ano o equivalente a apenas uma estrela semelhante ao Sol. As galáxias com surto estelar geram tanta luz que deveriam ofuscar a nossa galáxia centenas de milhares de vezes, mas a enorme quantidade de gás que lhes serve de combustível contém também muita poeira, que tanto alimenta a formação frenética de estrelas quanto retém a maior parte da luz. Como a poeira absorve a maior parte da luz visível, muitas dessas estrelas parecem insignificantes nesta zona do espectro. No entanto, o pó é aquecido pelas estrelas quentes que estão ao redor e reemite a energia em comprimentos de onda na zona do infravermelho longo.

Formação de estrelas

Usando o telescópio Herschel, que é o maior telescópio espacial já lançado e que enxerga o Universo no infravermelho, os astrônomos mediram a temperatura e o brilho de milhares de galáxias empoeiradas.

Desta forma, a taxa de formação estelar pode ser agora calculada.

As galáxias starburst são as galáxias mais brilhantes do Universo e contribuem significativamente para a formação de estrelas. Por isso, é importante estudá-las em detalhes e perceber as suas propriedades," disse o Dr. Caitlin Casey, da Universidade do Havaí, principal autor do estudo. Algumas das galáxias encontradas nesta nova pesquisa têm taxas de formação de estrelas equivalentes ao nascimento de vários milhares de massas solares por ano e são algumas das mais brilhantes galáxias infravermelhas já descobertas," completou.

Desvios para o vermelho

Para contextualizar as observações e compreender como a formação de estrelas mudou ao longo dos 13,7 bilhões de anos de história do Universo, as distâncias até às galáxias também eram necessárias. Com o Herschel marcando o caminho, a equipe do Dr. Casey usou espectrômetros dos telescópios gêmeos Keck, localizados em Mauna Kea, no Havaí, e obteve os desvios para o vermelho de 767 galáxias com surto estelar. Para os astrônomos, os desvios para o vermelho funcionam como uma medida do tempo que a luz de cada galáxia tem viajado através do Universo, que por sua vez indica quando é que, na história cósmica, a luz de cada galáxia foi emitida. Para a maioria das galáxias, verificou-se que a luz tem viajado na nossa direção há 10 bilhões de anos ou menos. Cerca de 5% das galáxias estão em desvios para o vermelho ainda maiores: quer dizer que a sua luz foi emitida quando o Universo tinha apenas um a três bilhões de anos. Combinando esta informação com as distâncias fornecidas pelos dados do Keck, podemos descobrir a contribuição das galáxias starburst para a quantidade total de estrelas produzidas ao longo da história do Universo," disse o astrônomo.

Hipóteses

Como é que um número tão grande de galáxias com surto estelar se formou durante os primeiros bilhões de anos de existência do Universo é uma questão vital para os estudos sobre a formação e evolução das galáxias. Uma das principais teorias propõe que uma colisão entre duas galáxias jovens poderia ter acendido uma intensa, mas curta fase de formação de estrelas. Outra teoria especula que, quando o Universo era jovem, as galáxias individuais tinham muito mais gás de combustão disponível para se alimentarem, permitindo maiores taxas de formação de estrelas, sem a necessidade de colisões. É um tema muito debatido que exige detalhes sobre a forma e a rotação das galáxias antes de poder ser resolvido", acrescenta o Dr. Casey. "Antes do Herschel, o maior levantamento semelhante de starbursts distantes incluía apenas 73 galáxias. Nesta investigação combinada com os telescópios Keck, conseguimos melhorar o recenseamento desta população de galáxias tão importante por um fator de dez", acrescentou Goran Pilbratt, cientista do projeto Herschel.