Astrónomos japoneses observam a morte de uma das primeiras galáxias após o Big Bang
Investigadores japoneses encontram uma das primeiras galáxias após o Big Bang na sua fase final de formação de estrelas, aparentemente inativa e com uma grande massa.
As primeiras grandes galáxias e, por conseguinte, as mais maciças, são possivelmente as progenitoras das galáxias elípticas gigantes. Estas galáxias deixaram de formar estrelas há muito tempo, razão pela qual são conhecidas como "Galáxias Massivas Dormentes".
Estes objetos, ao formarem as primeiras estrelas, estabeleceram as suas massas estelares mais rapidamente, pelo que podem ser a chave para melhorar a nossa compreensão do processo de evolução das galáxias.
Até à data, muito poucas galáxias deste tipo foram detetadas a grandes distâncias com um redshift (z) superior a 4.0 e confirmadas por espetroscopia. A descoberta de novas galáxias deste tipo é de grande importância para os astrónomos, uma vez que estes objetos podem ajudar-nos a compreender as fases iniciais do Universo após o Big Bang.
No dia 29 de agosto, num artigo publicado no servidor arXiv, uma equipa de astrónomos relatou a descoberta de uma nova galáxia massiva e quiescente a alto redshift. A galáxia, a que foi dada a designação COSMOS-1047519, foi detetada com a ajuda do telescópio Keck I, no Havai.
A galáxia inativa mais jovem
Uma equipa de astrónomos liderada por Takumi Kakimoto, da Universidade de Estudos Avançados do Japão, confirmou a deteção de uma galáxia quiescente de grande massa com redshift ou distância muito grandes.
O investigador detalhou que foi apresentada a confirmação espetroscópica de uma galáxia massiva quiescente a z = 4,53 com base na observação Keck/MOSFIRE. Com uma massa estelar muito grande e uma taxa de formação estelar muito baixa a partir do ajuste espetral, usando tanto a espetrometria como a fotometria.
As observações revelaram que a COSMOS-1047519 tem uma massa de cerca de 6,6 mil milhões de massas solares e uma taxa de formação estelar (SFR) de apenas 10 massas solares por ano. Estima-se que esta galáxia teria 180 milhões de anos, quando o Universo estava na sua infância.
Os astrónomos sublinharam que a SFR estimada é muito inferior à estimada para galáxias a um redshift de 4,5. A história de formação estelar da COSMOS-1047519 inferida a partir do ajuste sugere que a galáxia experimentou uma explosão estelar, seguida de um arrefecimento rápido numa escala de tempo de cerca de 100 milhões de anos.
Os resultados fazem com que a COSMOS-1047519 seja uma das galáxias quiescentes mais jovens com um redshift superior a 3.0. Os resultados também indicam que COSMOS-1047519 é provavelmente uma galáxia moribunda.
Desafios para o futuro
Ao tentar encontrar os processos físicos responsáveis pela supressão da formação de estrelas no COSMOS-1047519, os autores do artigo propõem a hipótese mais plausível.
O acoplamento extremamente rápido das primeiras galáxias durante os primeiros mil milhões de anos da história cósmica constitui um grande desafio para a nossa compreensão da física da formação das galáxias e da evolução do universo primitivo.
Esta situação irá sem dúvida mudar com a chegada do Telescópio Espacial James Webb, que confirmou a existência de galáxias deste tipo em número substancial nas primeiras centenas de milhões de anos do universo.