A impressão artística de um super vento em uma galáxia jovem e maciça. Crédito da imagem: PPARC / David Hardy. Clique para ampliar
Uma equipe de astrônomos, liderada pela Universidade de Durham, descobriu as consequências de uma explosão espetacular em uma galáxia a 11,5 bilhões de anos-luz de distância. Suas observações, relatadas hoje (14 de julho de 2005) na revista Nature, fornecem a evidência mais direta de uma galáxia sendo quase destruída por explosões que produzem um fluxo de material de alta velocidade conhecido como "Superwinds". As observações foram feitas usando o telescópio William Herschel, de 4,2 metros, em La Palma, no qual o Reino Unido é uma das principais partes interessadas.
Através de Superwinds, acredita-se que as galáxias explodam uma parte significativa de seu gás no espaço intergalático a velocidades de até centenas de quilômetros por segundo. A força motriz por trás deles é a explosão de muitas estrelas massivas durante uma intensa explosão de formação estelar no início da vida da galáxia, possivelmente auxiliada pela energia de um buraco negro super maciço que cresce em seu coração.
As super-ventos são vitais para a teoria da formação de galáxias por várias razões: em primeiro lugar, limitam o tamanho das galáxias, impedindo a formação de outras estrelas - sem elas os modelos teóricos indicam galáxias muito mais brilhantes do que são realmente vistas na Revista Espaço. Em segundo lugar, eles carregam elementos pesados - poeira estelar - longe de seus locais de produção em estrelas para o espaço intergalático, fornecendo matéria-prima para planetas e vida em todo o Universo. Enquanto as teorias previam que existissem Superwinds desse tipo, exemplos observados anteriormente eram fenômenos muito menores em galáxias próximas. Essas observações fornecem algumas das evidências mais diretas já existentes para a existência de super-ventos em larga escala em toda a galáxia, tão atrás na história do Universo.
A descoberta do Superwind foi feita pela observação do gás no halo de uma galáxia (conhecida como "LAB-2"), que com mais de 300.000 anos-luz de diâmetro é cerca de três vezes maior que o disco de nossa própria galáxia da Via Láctea. Os astrônomos descobriram que a luz do gás hidrogênio brilhante quente é ofuscada de uma maneira muito específica em toda a galáxia.
"Acreditamos que o escurecimento é causado por uma concha de material resfriado que foi varrida do ambiente por uma explosão de Superwind em toda a galáxia", disse o Dr. Richard Wilman, da Universidade de Durham. “Com base na uniformidade da absorção pela galáxia, parece que a explosão foi desencadeada várias centenas de milhões de anos antes. Isso permite que o gás esfrie e diminua sua alta velocidade de ejeção, produzindo assim a absorção. A nosso ver, a concha provavelmente está a algumas centenas de milhares de anos-luz em frente à sua galáxia-mãe ”, acrescentou o Dr. Wilman.
Os astrônomos há muito ficam intrigados com o motivo pelo qual os elementos-chave para a formação de planetas e, finalmente, a vida (como carbono, oxigênio e ferro) são tão amplamente distribuídos por todo o Universo; apenas 2 bilhões de anos após o Big Bang, as regiões mais remotas do espaço intergalático foram enriquecidas com eles. O Super vento observado nesta galáxia mostra como essas ondas de explosão podem viajar pelo espaço carregando os elementos formados nas profundezas das galáxias.
Crucial para a descoberta e sua interpretação foi a capacidade de obter informações detalhadas sobre o gás em duas dimensões em toda a galáxia. Isso foi possível graças a uma técnica conhecida como espectroscopia de campo integral, que está apenas atingindo a maturidade nos maiores telescópios do mundo.
O Dr. Joris Gerssen, um membro importante da equipe de Durham, explica: “A maioria das espectroscopias astronômicas é realizada colocando uma pequena abertura ou uma fenda estreita no alvo, o que, para fontes complexas e estendidas como esta galáxia, fornece uma imagem bastante incompleta” .
Para superar isso, os astrônomos usaram um espectrógrafo de campo integral chamado 'Sauron' para uma grande pesquisa de galáxias próximas, construída no Observatoire de Lyon por uma colaboração de astrônomos franceses, holandeses e britânicos.
O Dr. Gerssen acrescentou: "" O Sauron é verdadeiramente único e sua alta eficiência significa que ele pode mais do que se segurar contra os instrumentos dos maiores telescópios do mundo, cerca do dobro do tamanho do telescópio William Herschel. No entanto, a grande distância da nossa galáxia alvo significava que Sauron teve que encará-la por mais de 15 horas para fazer essa descoberta ”.
“Sauron nos forneceu as melhores evidências até agora para uma saída extensa de uma galáxia passando por uma enorme explosão estelar. Essas medidas estão entre os primeiros passos para entender a física da formação das galáxias. ”Comentou o professor Roger Davies, da Universidade de Oxford, um dos institutos envolvidos em Sauron,” e esperamos usar espectrógrafos bidimensionais semelhantes que estão sendo construídos para Telescópios de 8m; estes irão investigar o processo de formação de galáxias ainda mais cedo. ”
Até o momento, a evidência observacional para Superwinds em galáxias jovens no universo distante tem sido amplamente indireta e circunstancial; os esforços concentraram-se na busca de assinaturas estatísticas sutis em grandes pesquisas de galáxias e gás intergaláctico.
De acordo com o Prof. Richard Bower, do Instituto de Cosmologia Computacional da Universidade de Durham, que iniciou a pesquisa, “os astrônomos observaram fluxos de alta velocidade em galáxias distantes por formação de estrelas por vários anos, mas nunca antes pudemos avaliar sua verdadeira escala a partir de observações de uma única galáxia. Tirando proveito da fonte de emissão altamente extensa desta galáxia, podemos ver a saída como uma espécie de silhueta contra toda a galáxia. Isso sugere que os Superwinds são verdadeiramente em escala de toda a galáxia, e que eles são realmente tão importantes quanto nossas teorias exigem. ”
Fonte original: Comunicado de imprensa do PPARC
