De um comunicado de imprensa da Royal Astronomical Society:
Os astrônomos encontraram a primeira evidência conclusiva para um aumento dramático no nascimento de estrelas em uma população recém-descoberta de galáxias massivas no início do Universo. Suas medições confirmam a idéia de que as estrelas se formaram mais rapidamente cerca de 11 bilhões de anos atrás, ou cerca de três bilhões de anos após o Big Bang, e que a taxa de formação de estrelas é muito mais rápida do que se pensava.
Os cientistas usaram o Observatório Espacial Herschel da Agência Espacial Européia, um telescópio infravermelho com um espelho de 3,5 m de diâmetro, lançado em 2009. Eles estudaram os objetos distantes detalhadamente com a câmera do Receptor de imagens espectrais e fotométricas (SPIRE), obtendo evidências sólidas de que o as galáxias estão formando estrelas a uma velocidade tremenda e têm grandes reservatórios de gás que irão alimentar a formação de estrelas por centenas de milhões de anos.
O Dr. Scott Chapman, do Instituto de Astronomia de Cambridge, apresentou os novos resultados em um artigo em uma edição especial da revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society, com foco nos resultados de Herschel.
Scott comenta: "Essas medições de Herschel-SPIRE revelaram que a nova população de galáxias é mais quente que o esperado, devido ao fato de as estrelas se formarem muito mais rapidamente do que se pensava anteriormente".
As galáxias estão tão distantes que a luz que detectamos delas viaja há mais de 11 bilhões de anos. Isso significa que nós os vemos como eram cerca de três bilhões de anos após o Big Bang. A chave para os novos resultados é a recente descoberta de um novo tipo de galáxia extremamente luminosa no início do Universo. Essas galáxias são muito fracas à luz visível, pois as estrelas recém-formadas ainda estão envoltas em nuvens de gás e poeira nas quais nasceram. Essa poeira cósmica, que tem uma temperatura de cerca de -240oC, é muito mais brilhante nos comprimentos de onda infravermelhos mais longos observados pelo satélite Herschel.
Um tipo de galáxia relacionado foi encontrado pela primeira vez em 1997 (mas não foi bem compreendido até 2003) usando a câmera “SCUBA” acoplada ao Telescópio James Clerk Maxwell no Havaí, que detecta radiação emitida em comprimentos de onda submilímetros ainda maiores. Mas pensava-se que essas distantes "galáxias sub-milimétricas" representassem apenas metade da imagem da formação de estrelas no início do Universo. Como o SCUBA detecta preferencialmente objetos mais frios, foi sugerido que galáxias semelhantes com temperaturas um pouco mais quentes poderiam existir, mas passaram despercebidas.
Chapman e outros mediram suas distâncias usando o telescópio óptico Keck no Havaí e o observatório submilimétrico Plateau de Bure na França, mas não conseguiram mostrar que estavam no auge da rápida formação estelar.
Herschel é o primeiro telescópio com a capacidade de detectar essas galáxias no auge de sua produção, então o Dr. Chapman uniu forças com a equipe "HerMES", liderada pelo professor Seb Oliver, da Universidade de Sussex, e pelo Dr. Jamie Bock, em Caltech, que estavam realizando a maior pesquisa de galáxias com Herschel.
Com as observações de Herschel, focadas em cerca de 70 galáxias na constelação da Ursa Maior, os cientistas adquiriram a evidência que faltava para confirmar que essas galáxias representam um episódio crucial na construção de grandes galáxias ao nosso redor hoje, como a nossa própria Via Láctea. Caminho.
O membro da equipe, Professor Rob Ivison, da Universidade de Edimburgo, explica a importância dos novos resultados. "Com os dados que tínhamos antes, não conseguimos dizer exatamente de onde vem a luz infravermelha dessas galáxias. Mas, usando SPIRE, podemos ver que essa é a assinatura da formação estelar ”.
As novas galáxias têm taxas prodigiosas de formação de estrelas, muito mais altas do que qualquer coisa vista no Universo atual. Eles provavelmente se desenvolveram através de encontros violentos entre galáxias até então não perturbadas, depois que as primeiras estrelas e fragmentos de galáxia já haviam se formado. No entanto, o estudo desses novos objetos fornece aos astrônomos uma visão das épocas mais antigas da formação de estrelas após o Big Bang.
O colega da equipe, Dr. Isaac Roseboom, da Universidade de Sussex, resume o trabalho. “Foi incrível e surpreendente ver as observações Herschel-SPIRE descobrirem uma população tão dramática de galáxias nunca vistas antes”. O professor Seb Oliver, também de Sussex, acrescenta: “Estamos realmente impressionados com a tremenda capacidade de Herschel de investigar o universo distante. Este trabalho de Scott Chapman nos dá uma noção real de como o cosmos parecia no início de sua vida. ”
Com a nova descoberta, os astrônomos liderados pelo Reino Unido forneceram um censo muito mais preciso de algumas das galáxias mais extremas do Universo no auge de suas atividades. Observações futuras investigarão os detalhes da fonte de energia das galáxias e tentarão estabelecer como elas se desenvolverão assim que suas intensas explosões de atividade chegarem ao fim.
