Observe o disco de qualquer galáxia espiral grande e, externamente, ela parece lisa, com estrelas uniformemente distribuídas. Então, o que acontece quando a galáxia amadurece para permitir a distribuição suave vista em galáxias como a Via Láctea? Usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA, uma equipe internacional de astrônomos descobriu fluxos de jovens estrelas fluindo de seus casulos natales em galáxias distantes. Esses rios distantes de estrelas fornecem uma resposta para um dos quebra-cabeças mais fundamentais da astronomia.
Os astrônomos sabem que os aglomerados onde as estrelas se formam começam a desaparecer quando suas idades atingem várias centenas de milhões de anos. Pensa-se que alguns mecanismos explicam isso: alguns aglomerados evaporam quando movimentos internos aleatórios chutam estrelas uma a uma e outros aglomeram-se como resultado de colisões entre as nuvens onde nasceram. Diminuindo o zoom para mecanismos que operam em escalas maiores ainda, os movimentos de cisalhamento causados pela rotação da galáxia em torno de seu centro dispersam os aglomerados de aglomerados de estrelas jovens.
“Nossa análise agora responde ao grande quebra-cabeça. Ao encontrar uma infinidade de correntes de estrelas jovens em todos os discos de galáxias que estudamos, vemos que o mecanismo para separar os aglomerados de estrelas jovens é o movimento de cisalhamento da galáxia-mãe. Esses fluxos são o "elo perdido" que precisamos para entender como os discos das galáxias evoluem para ter a aparência que têm ", disse o líder da equipe David Block, da Universidade de Witwatersrand, na África do Sul.
Crucial para esta descoberta foi encontrar uma maneira de imaginar fluxos estelares jovens anteriormente ocultos em galáxias a milhões de anos-luz de distância. Para fazer isso, a equipe usou observações infravermelhas de alta resolução do Spitzer.
Usar a luz infravermelha, em vez da luz visível, para observar as galáxias, permitiu ao grupo escolher estrelas na idade certa, quando as estrelas começaram a se espalhar de seus aglomerados.
"Spitzer observa no infravermelho onde populações de estrelas de 100 milhões de anos dominam a luz", observou o co-autor Bruce Elmegreen, da Divisão de Pesquisa da IBM em Nova York. “As regiões mais jovens brilham mais nas partes visível e ultravioleta do espectro, e as regiões mais antigas ficam muito fracas para ver. Assim, podemos filtrar todas as estrelas que não queremos, tirando fotos com uma câmera infravermelha ".
O infravermelho também é importante porque a luz nesta parte do espectro pode penetrar nas densas nuvens de poeira ao redor dos aglomerados onde as estrelas se formam.
“O pó bloqueia a luz estelar óptica de maneira muito eficaz”, disse Robert Gehrz, da Universidade de Minnesota, “mas a luz infravermelha com seu comprimento de onda mais longo gira em torno das partículas de poeira que bloqueiam nossa visão. Isso permite que a luz infravermelha de estrelas jovens seja vista com mais clareza. ”
Mas mesmo quando as imagens são tiradas no infravermelho, elas ainda são dominadas pela luz dos discos suaves e antigos das galáxias, e não pelas trilhas fracas dos jovens aglomerados dispersantes. Foram necessárias manipulações matemáticas especiais para selecionar os aglomerados, cujas trilhas fracas ainda podem ser vistas precisamente porque não são suaves.
O membro da equipe Ivanio Puerari, do Instituto Nacional de Astrofísica, Ótica e Eletrônica em Puebla, México, usou uma técnica inventada pelo matemático Jean Baptiste Fourier no início dos anos 1800. A técnica é efetivamente um filtro espacial que seleciona a estrutura na escala física onde ocorre a formação de estrelas. "As estruturas não podem ser vistas nas imagens originais do Spitzer com o olho humano", observou Puerari.
“A combinação das imagens de infravermelho e filtragem de Fourier destacou regiões do tamanho e idade certos. Revelar tantas correntes estelares nos discos de galáxias era inimaginável um ano atrás. Essa descoberta continua a destacar o enorme potencial do Telescópio Espacial Spitzer de fazer contribuições que nenhum de nós poderia ter sonhado ser possível ”, comentou Giovanni Fazio, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, líder de projeto da equipe da Spitzer Infrared Array Camera. fotos e co-autor da descoberta.
“Galileu, como astrônomo e matemático, teria ficado orgulhoso. É uma interação maravilhosa entre o uso de observações astronômicas, matemática e computadores, exatamente 400 anos desde que Galileu usou seu telescópio para examinar nossa galáxia da Via Láctea em 1609 ”, disse Fazio.
Fonte: Spitzer
