O Centaurus A (NGC 5128) é um dos objetos mais estudados no céu do sul, porque é a galáxia elíptica gigante com a maior proximidade da nossa Via Láctea. Fica a 11 milhões de anos-luz da Via Láctea e acredita-se ter se fundido com outra galáxia gasosa cerca de 200 a 700 milhões de anos atrás. O resultado desse mashup galáctico: o nascimento de centenas de milhares de estrelas em um anel de quiloparseg perto do núcleo.
É a primeira vez que a estrutura interna da galáxia é resolvida com tanto detalhe. Usando o espectrofotógrafo infravermelho de campo grande SOFI (1-2,5 mícrons) no ESO New Technology Telescope, uma equipe de pesquisa liderada por Jouni Kainulainen da Universidade de Helsinque e pelo Instituto de Astronomia Max Planck conseguiu criar um grande anel de estrelas que se formaram - e ainda continuam a se formar - perto do centro da galáxia. As fontes mais brilhantes do anel são super gigantes, ou aglomerados de estrelas de baixa massa.
“É importante notar que não é decisivamente o instrumento (o telescópio ou o instrumento conectado a ele) que nos permite ver a poeira, mas a técnica de análise de dados usada para analisar as imagens tiradas com ele. Obviamente, o instrumento desempenha um papel importante no sentido de que são necessárias imagens de alta qualidade para realizar a análise ”, disse Kainulainen em uma entrevista por e-mail.
“Existe uma diferença fundamental entre as imagens que usamos em nosso artigo e as imagens Spitzer: o comprimento de onda que as imagens cobrem. Nas imagens que usamos em nosso trabalho, a faixa de poeira do Centaurus A mostra-se como "uma sombra", ou mais precisamente, como um recurso de absorção (o comprimento de onda é de 1-2 micrômetros). As imagens do Spitzer representam comprimentos de onda um pouco mais longos e mostram a radiação emitida pela própria poeira. Como exemplo concreto, a imagem Spitzer mais famosa do Centaurus A ... mostra uma estrutura semelhante ao paralelogramo, mas a imagem descreve a radiação principalmente da poeira, não das estrelas ”, disse ele.
Existe uma grande faixa de poeira em forma de S ou em barra diretamente através do centro do Centaurus A que obscurece as observações no espectro da luz visível. Como mostrado na imagem abaixo, a estrutura do anel da formação de estrelas é obscurecida pela poeira, mas visível no infravermelho próximo.
Acredita-se que o Centaurus A abrigue um buraco negro supermassivo que tem a massa de 200 milhões de sóis em seu núcleo, evidenciada pelas emissões de rádio que saem da galáxia. Imagens anteriores da galáxia do Telescópio Espacial Spitzer, o Observatório Espacial Infravermelho da ESA e o Telescópio Espacial Hubble revelaram alguns aspectos da estrutura da galáxia. Os olhos infravermelhos de Spitzer espiaram parcialmente através da poeira para mostrar um paralelogramo distorcido, cuja causa é a perturbação gravitacional causada pela fusão do Centaurus A com uma galáxia espiral menor.
A presença de anéis como o observado no Centaurus A provavelmente não é comum entre outras galáxias elípticas, mas sabe-se que existem outras galáxias. É possível que eles estejam presentes apenas durante certos períodos da formação de uma galáxia elíptica após a fusão com outra galáxia.
O Dr. Kainulainen comentou sobre essa possibilidade: “Deve-se considerar que ver uma estrutura de anel tão brilhante é provavelmente muito crítico em termos de tempo. Acredita-se que os anéis sejam induzidos por "um evento violento" de fusão de galáxias, e eles podem evoluir rapidamente para algo que não se parece mais com um anel claro e brilhante. Portanto, eles podem realmente ser bastante comuns para a fusão de galáxias, mas duram apenas um período tão curto que não as vemos em tantas galáxias.
A técnica de análise usada pela equipe pode ser aplicada a outras galáxias para resolver estruturas de formação anteriormente ocultas pela poeira e fornecer mais informações sobre como eventos violentos alteram a formação de galáxias elípticas.
“Potencialmente, a técnica pode ser aplicada a qualquer galáxia relativamente próxima que mostre características de poeira proeminentes. Tais alvos podem ser M31, M83, M51, Fornax A ou qualquer galáxia contendo poeira similarmente grande e brilhante. Por motivos geométricos, o Centaurus A foi um alvo muito adequado para a aplicação do método. Será mais desafiador no caso de, por exemplo, galáxias espirais normais. No entanto, já experimentamos essas galáxias e nos sentimos positivos sobre as possibilidades que elas oferecem ”, disse o Dr. Kainulainen.
A imagem impressionante do anel de formação de estrelas do Centaurus A foi um resultado surpreendente das imagens que os astrônomos tiraram da galáxia, embora houvesse dicas de imagens tiradas por outros telescópios de que a formação estelar estava presente no núcleo empoeirado e obscuro.
O Dr. Kainulainen disse: “Foi muito surpreendente que a estrutura contivesse tantas estrelas e atividades formadoras de estrelas e que pudéssemos revelá-la com tantos detalhes. No entanto, esperava-se que uma estrutura desse tipo exista lá e contenha pelo menos alguma formação estelar. Isso ficou evidente, por exemplo, nas imagens anteriores do Spitzer. Mas quando vi nosso resultado, “A imagem nua do Centaurus A”, na tela do meu computador, foi realmente um grande sentimento de WOW! ”
Outras observações do Centaurus A são definitivamente para explorar ainda mais a estrutura do anel estelar e a dinâmica gravitacional que permitiu sua formação.
“Nossos planos incluem observações com o Very Large Telescope (Observatório Europeu do Sul) e o Telescópio Espacial Hubble. Nesse trabalho, as informações que obtivemos sobre a pista de poeira em nossa Carta publicada desempenharão um papel significativo. As observações planejadas visam particularmente determinar quanto tempo e em que magnitude a estrutura está formando estrelas no passado. Essas informações ajudarão a entender o processo de fusão de galáxias, que não é um evento incomum no Universo.
O Dr. Kainulainen e sua equipe publicaram seus resultados em uma carta à Astronomy & Astrophysics, publicada on-line em 2 de julho de 2009. O texto completo da carta está disponível aqui.
Fonte: ESO, Astronomia e Astrofísica, entrevista por e-mail com Jouni Kainulainen
