Cientistas detetam sinais de água em galáxia muito, muito distante
Cientistas detetam sinais de água em galáxia muito, muito distante
Água foi detectada na galáxia mais massiva do Universo primitivo, de acordo com novas observações do Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA).
Cientistas que estudam o SPT0311-58 descobriram H2O, junto com monóxido de carbono na galáxia, que está localizada a cerca de 12,88 mil milhões de anos-luz da Terra. A deteção dessas duas moléculas em abundância sugere que o universo molecular estava a fortalecer-se pouco depois que os elementos foram forjados nas estrelas primitivas. A nova investigação compreende o estudo mais detalhado do conteúdo de gás molecular de uma galáxia no início do Universo até ao momento e a deteção mais distante de H2O numa galáxia regular em formação de estrelas. A investigação foi publicada no The Astrophysical Journal.
SPT0311-58 é na verdade composto por duas galáxias e foi visto pela primeira vez por cientistas do ALMA em 2017 na sua localização, na Época da Reionização.
Essa época ocorreu num momento em que o Universo tinha apenas 780 milhões de anos – cerca de 5% da sua idade atual – e as primeiras estrelas e galáxias estavam a nascer. Os cientistas acreditam que as duas galáxias podem estar a fundir-se e que a sua rápida formação estelar não está apenas a consumir o seu gás, ou combustível de formação estelar, mas que pode eventualmente evoluir o par em galáxias elípticas massivas como as vistas no Universo Local.
“Usando observações do ALMA de alta resolução de gás molecular no par de galáxias conhecidas coletivamente como SPT0311-58, detetamos moléculas de água e de monóxido de carbono na maior das duas galáxias. O oxigénio e o carbono, em particular, são elementos de primeira geração e, nas formas moleculares do monóxido de carbono e da água, são essenciais para a vida como a conhecemos ”, disse Sreevani Jarugula, astrónomo da Universidade de Illinois e investigador principal na nova investigação.
“Esta galáxia é a galáxia mais massiva atualmente conhecida em alto redshift, ou a época em que o Universo ainda era muito jovem. Ela tem mais gás e poeira em comparação com outras galáxias no Universo inicial, o que nos dá muitas oportunidades potenciais para observar moléculas abundantes e entender melhor como esses elementos criadores de vida impactaram o desenvolvimento do Universo inicial. ”
A água, em particular, é a terceira molécula mais abundante no Universo, depois do hidrogénio molecular e do monóxido de carbono. Estudos anteriores de galáxias no Universo local e inicial correlacionaram a emissão de água e a emissão de infravermelho distante da poeira. “A poeira absorve a radiação ultravioleta das estrelas da galáxia e a reemite na forma de fótons infravermelhos”, indicou Jarugula.
“Isto excita ainda mais as moléculas de água, dando origem à emissão de água que os cientistas são capazes de observar. Neste caso, ajudou-nos a detetar a emissão de água nesta enorme galáxia. Esta correlação poderia ser usada para desenvolver a água como um traçador da formação de estrelas, que poderia então ser aplicada às galáxias numa escala cosmológica. ”
Estudar as primeiras galáxias a formarem-se no Universo ajuda os cientistas a entender melhor o nascimento, o crescimento e a evolução do Universo e de tudo nele, incluindo o Sistema Solar e a Terra. “As primeiras galáxias estão a formar estrelas a uma taxa milhares de vezes maior do que a Via Láctea, indicou Jarugula. “Estudar o conteúdo de gás e poeira dessas primeiras galáxias informa-nos sobre as suas propriedades, como quantas estrelas estão a ser formadas, a taxa na qual o gás é convertido em estrelas, como as galáxias interagem umas com as outras e com o meio interestelar e muito mais.”
“Este resultado empolgante, que mostra o poder do ALMA, contribui para uma coleção crescente de observações do início do Universo”, disse Joe Pesce, astrofísico e Diretor do Programa ALMA da National Science Foundation.