© NASA/MPIA (região do Hubble Deep Field onde está a HDF850.1)
Esta
galáxia é uma das mais produtivas na formação estelar no Universo
observável. A galáxia está a uma distância de 12,5 bilhões de anos-luz.
Assim, a vemos quando o Universo tinha menos de 10% de sua idade atual.
Além disso, a HDF850.1 faz parte de um grupo de cerca de uma dúzia de
protogaláxias que se formaram nos primeiros bilhões de anos de história
cósmica.
A galáxia HDF850.1 foi descoberta em
1998. É famosa por produzir novas estrelas a uma taxa extraordinária,
mesmo em escalas astronômicas: uma massa acumulada de mil sóis por ano.
Para efeito de comparação: uma galáxia comum como a nossa não produz
mais do que uma massa solar de novas estrelas por ano.
O
"Hubble Deep Field", onde HDF850.1 está localizada, é uma região no céu
que proporciona uma visão quase inigualável nos confins do espaço. Ele
foi primeiramente estudado extensivamente usando o telescópio espacial
Hubble. No entanto, observações com luz visível apenas revelam uma parte
da imagem cósmica, e observações em diferentes comprimentos de onda
foram exploradas. No final de 1990, os astrônomos usando o telescópio
James Clerk Maxwell no Havaí pesquisaram a região usando a radiação
submilimétrica. Este tipo de radiação, com comprimentos de onda entre
alguns décimos de milímetro e um milímetro, é particularmente adequada
para a detecção de nuvens frescas de gás e poeira.
Os
pesquisadores foram pegos de surpresa quando perceberam que a HDF850.1
era a mais brilhante fonte de emissão submilimétrica neste campo, porém
era completamente invisível nas observações do telescópio espacial
Hubble!
A invisibilidade da galáxia não é um
grande mistério. As estrelas são formadas de densas nuvens de gás e
poeira. Estas nuvens densas são opacas à luz visível, escondendo a
galáxia nesta região do espectro. A radiação submilimétrica passa
através das densas nuvens de poeira, mostrando o seu interior. Mas, uma
faixa muito estreita do espectro torna muito difícil determinar o
redshift da galáxia.
Agora, a equipe conseguiu
resolver o mistério. Aproveitando recentes atualizações para o
interferômetro IRAM no Plateau de Bure, nos Alpes Franceses, que combina
seis antenas de rádio que agem como um telescópio gigantesco
milimétrico, foi possível identificar linhas espectrais necessárias para
a determinação de distâncias precisas. "É a disponibilidade de
instrumentos mais poderosos e sensíveis recentemente instalados no
interferômetro IRAM, que nos permitiu detectar estas linhas fracas na
HDF850.1 e, finalmente, encontrar o que tinha sido em vão durante os
últimos 14 anos", explica Pierre Cox, diretor do IRAM.
O resultado é uma surpresa: a galáxia está a uma distância de 12,5 bilhões de anos-luz da Terra (redishit z ~ 5,2).
A
combinação com as observações obtidas no National Science Foundation's
Karl Jansky Very Large Array (VLA), em seguida, revelou que uma grande
fração da massa da galáxia está na forma de moléculas, a matéria-prima
para futuras estrelas. A fração é muito maior do que é encontrado nas
galáxias do Universo local.
Uma vez que a
distância é conhecida, foi possível mostrar que a galáxia faz parte do
que parece ser uma forma primitiva de aglomerado de galáxias, um dos
dois únicos grupos conhecidos até o momento.
Novos
interferômetros mais poderosos que operam em comprimentos de onda
milimétrica e submilimétrica, tais como: o NOEMA, a futura extensão do
interferômetro do Plateau de Bure, e o ALMA, uma rede de antenas que
está sendo construída por um consórcio internacional no deserto do
Atacama, no Chile, irão cobrir estes comprimentos de onda em detalhes
sem precedentes. Eles devem permitir determinações à distância e estudo
mais detalhado de galáxias, invisíveis nos comprimentos de onda ópticos,
que estavam ativamente formando estrelas no Universo primordial.
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