Cientistas detectam água e monóxido de carbono em galáxia distante

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Cientistas detectam água e monóxido de carbono em galáxia
distante
Água e carbono detectados em uma galáxia a 13 bilhões de anos-luz de distância fornecem um
vislumbre de como esses elementos impactaram o desenvolvimento do início do universo.
Crédito da imagem: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)Tradução
Em SPT0311-58, uma das maiores galáxias do universo localizada a 12,88 bilhões de anos-luz da Terra,
os astrônomos detectaram sinais de água e monóxido de carbono - moléculas essenciais que formam a
vida.
O SPT0311-58 foi observado pela primeira vez por cientistas em 2017 com o Atacama Large
Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile, e é composto por duas galáxias em fusão. Como o
SPT0311-58 está tão longe, os cientistas recebem uma janela para o passado do universo, à medida
que as observações de 2017 vislumbraram a galáxia durante a Épção de Reionização – uma época em
que o universo tinha apenas 780 milhões de anos (cerca de 5% de sua idade atual) e as primeiras
estrelas e galáxias estavam nascendo.
“Esta galáxia é a galáxia mais massiva atualmente conhecida no alto desvio para o vermelho, ou o
tempo em que o universo ainda era muito jovem”, disse Sreevani Jarugula, astrônomo da Universidade
de Illinois e investigador principal do estudo que publica as observações. “Ele tem mais gás e poeira em
comparação com outras galáxias no início do universo, o que nos dá muitas oportunidades potenciais
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para observar moléculas abundantes e entender melhor como esses elementos de criação de vida
impactaram seu desenvolvimento”.
Estudar como as primeiras galáxias formadas ajuda os cientistas a melhorar a evolução do universo,
bem como o nosso próprio Sistema Solar e Terra. “Estudar o conteúdo de gás e poeira dessas galáxias
primitivas nos informa de suas propriedades, como quantas estrelas estão sendo formadas, a taxa em
que o gás é convertido em estrelas, como as galáxias interagem entre si e com o meio interestelar e
muito mais”, acrescentou Jarugula.
Observações recentes feitas pela equipa de Jarugula usando o ALMA identificaram moléculas de água e
monóxido de carbono na maior das duas galáxias. A água, em particular, é a terceira molécula mais
abundante no universo e estudos anteriores de galáxias no universo local e inicial têm correlacionado a
emissão de água e a emissão de infravermelho distante da poeira.
O continuum de poeira e linhas moleculares para a água e monóxido de carbono
observados nas observações ALMA de SPT0311-58. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello
(NRAO)Tradução
“A poeira absorve a radiação ultravioleta das estrelas da galáxia e a reemite como fótons
infravermelhos”, disse Jarugula. “Isso 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 detectar a emissão de
água nesta galáxia massiva. Esta correlação poderia ser usada para desenvolver água como um
marcador de formação de estrelas, que poderia então ser aplicado a galáxias em uma escala
cosmológica.
De acordo com Jarugula, há muito mais para aprender sobre o SPT0311-58. “Este estudo não apenas
fornece respostas sobre onde e quão longe a água pode existir no universo, mas também deu origem a
uma grande questão: como tanto gás e poeira se reuniram para formar estrelas e galáxias tão cedo no
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universo? A resposta requer um estudo mais aprofundado dessas e galáxias semelhantes formadoras
de estrelas para obter uma melhor compreensão da formação estrutural e evolução do início do
universo.
Referência: Sreevani Jarugula, et al., Observações de Linha Molecular em Duas Galáxias de Formação
de Estrelas Dusty em z - 6,9, The Astrophysical Journal (2021). DOI: arXiv:2108.11319
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https://arxiv.org/abs/2108.11319