Cientistas acabam de descobrir moléculas que podem nos dizer a origem da nossa galáxia

Uma equipe de astrônomos detectou, com o ALMA, sinais fortes de um íon hidreto de carbono (CH+) em áreas que cercam galáxia de surto de formação estelar (ou galáxias starburst). Esses tipos de galáxias apresentam uma formação de estrelas a...

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Uma equipe de astrônomos detectou, com o ALMA, sinais fortes de um íon hidreto de carbono (CH+) em áreas que cercam galáxia de surto de formação estelar (ou galáxias starburst). Esses tipos de galáxias apresentam uma formação de estrelas a uma taxa acelerada, e o CH+ pode nos ajudar a entender como. Essa primeira detecção de CH+ em galáxias distantes com formação estelar explosiva fornece novas pistas sobre a história da formação estelar do Universo.

Uma equipe de astrônomos agora lança luz sobre o que exatamente o misterioso CHfaz no espaço, especificamente em reservatórios turbulentos de gás frio que cercam regiões cósmicas de formação estrelar conhecida como galáxias starburst (galáxia de surto de formação estelar). Usando as instalações do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array – ALMA, do Observatório Europeu do Sul (ESO), os pesquisadores detectaram fortes sinais de CH+ em cinco das seis galáxias de starburst estudadas, inclusive no chamado “Cílio Cósmico” (veja na imagem abaixo).

Rastreando como a energia flui

Uma das três primeiras moléculas que foram descobertas no meio interestelar — a matéria existente no espaço entre os sistemas estelares de uma galáxia — foi um íon hidreto de carbono (CH+). Desde a sua descoberta no início da década de 1940, essa molécula permaneceu em grande parte misteriosa. Por um lado, parece desaparecer mais rapidamente do que outras moléculas, sendo também extremamente reativa.

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Crédrio: ESO

“O íon CH+ é uma molécula especial. É preciso muita energia para se formar e é muito reativa, o que significa que sua vida é muito curta e não pode ser transportada para longe. CH+, portanto, traça como a energia flui nas galáxias e em seus arredores”, disse o astrônomo do ESO Martin Zwaan em um comunicado de imprensa.

“Como CHrastreia a energia pode ser pensado por analogia ao estar em um barco em um oceano tropical em uma noite escura e sem Lua. Quando as condições são certas, o plâncton fluorescente pode acender-se ao redor do barco enquanto se navega. A turbulência causada pelo barco que desliza através da água excita o plâncton para emitir luz, o que revela a existência das regiões turbulentas na água escura subjacente. Uma vez que CHse forma exclusivamente em pequenas áreas onde movimentos turbulentos de gás se dissipam, sua detecção em essência traça a energia em uma escala galáctica”, explicou a nota de imprensa do ESO.

Desafiando as teorias

Essencialmente, as galáxias starburst “estão entre os centros de formação de estrelas mais formidáveis no universo, produzindo estrelas durante cerca de 100 milhões de anos”, escreveram os pesquisadores no estudo, publicado na revista Nature. A taxa mais rápida de formação de estrelas é alimentada pelos grandes reservatórios de gás molecular frio que se movem em direção ao núcleo da starburst, ao mesmo tempo que experimentam fornecimento de material das estrelas circundantes ou de outros núcleos galácticos.

Estudar essa interação foi possível principalmente pela detecção de CH+, que revelou ondas de choque densas que são geradas por ventos galácticos quentes e rápidos que vêm de dentro das regiões formadoras de estrelas das galáxias starburst. “Com a CH+, aprendemos que a energia é armazenada em vastos ventos de tamanho galático e acaba como movimentos turbulentos em reservatórios de gases frios que não foram vistos anteriormente em torno da galáxia”, disse a autora principal Edith Falgarone, astrônoma da Ecole Normale Supérieure e do Observatoire De Paris, França.

A nota de imprensa detalha melhor a importância da detecção dos íons hidretos de carbono com a seguinte explicação:

“O CHobservado revela ondas de choque densas, alimentadas por ventos galácticos quentes e rápidos originários das regiões formadoras de estrelas nas galáxias. Estes ventos fluem através de uma galáxia e empurram material para fora dela, mas seus movimentos turbulentos são tais que parte do material pode ser re-capturado pela atração gravitacional da própria galáxia. Este material se reúne em enormes reservatórios turbulentos de gás frio e de baixa densidade, estendendo por mais de 30 mil anos-luz na região formadora de estrelas da galáxia.”

Isso explica como as galáxias starburst são capazes de prolongar o rápido período de formação estelar. “Ao dirigir a turbulência nos reservatórios, esses ventos galácticos estendem a fase de explosão de estrelas (a fase starburst) em vez de extinguir”, explicou Falgrone. Ela também disse que a descoberta de CH+ próximo aos eventos de formação de estrelas pode levar a uma nova compreensão de como as estrelas e as galáxias se desenvolvem. A molécula CH+ também pode funcionar como um vestígio energético em uma escala galáctica. Ela acrescentou que “Nossos resultados desafiam a teoria da evolução galáctica”.

A equipe determinou que os ventos galácticos sozinhos não podiam reabastecer os reservatórios gasosos recém-revelados e sugerem que a massa é fornecida por fusões galácticas ou acréscimo de fluxos ocultos de gás, conforme previsto pela teoria atual.

“Esta descoberta representa um grande passo em direção à nossa compreensão de como o influxo de material é regulado em torno das galáxias starburst mais intensas no Universo primitivo”, diz o diretor científico do ESO, Rob Ivison, co-autor no artigo. “Isso mostra o que pode ser alcançado quando cientistas de uma variedade de disciplinas se juntam para explorar as capacidades do telescópio mais poderoso do mundo”.

Com informações do site Futurism.

Referências

  1. ESO – European Southern Observatory. O ALMA descobre enormes reservatórios de gás turbulento escondidos em galáxias distantes – Nota de Imprensa Científica eso1727. Acesso em: 30 ago. 2017.
  2. FALGRONE, E. et al. Large turbulent reservoirs of cold molecular gas around high-redshift starburst galaxies. Acesso em: 30 ago. 2017.
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