Quando se trata de estudar algumas das galáxias mais distantes e mais antigas do Universo, vários desafios se apresentam. Além de estar a bilhões de anos-luz de distância, essas galáxias geralmente são muito fracas para serem vistas com clareza. Felizmente, os astrônomos passaram a confiar em uma técnica conhecida como Gravitational Lensing, onde a força gravitacional de um objeto grande (como um aglomerado galáctico) é usada para aumentar a luz dessas galáxias mais fracas.
Usando essa técnica, uma equipe internacional de astrônomos descobriu recentemente uma galáxia distante e silenciosa que, de outra forma, passaria despercebida. Liderada por pesquisadores da Universidade do Havaí em Manoa, a equipe usou o Telescópio Espacial Hubble para conduzir o caso mais extremo de lentes gravitacionais até o momento, o que lhes permitiu observar a fraca galáxia conhecida como eMACSJ1341-QG-1.
O estudo que descreve suas descobertas apareceu recentemente em As Cartas do Jornal Astrofísicosob o título “Trinta vezes: lente gravitacional extrema de uma galáxia quieta em z = 1,6 ″. Liderada por Harald Ebeling, astrônomo da Universidade do Havaí em Manoa, a equipe incluiu membros do Instituto Niels Bohr, do Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS), do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial e do Observatório Europeu do Sul (ESO).
Para o estudo, a equipe contou com o enorme aglomerado de galáxias conhecido como eMACSJ1341.9-2441 para ampliar a luz proveniente do eMACSJ1341-QG-1, uma galáxia distante e mais fraca. Em termos astronômicos, esta galáxia é um exemplo de uma “galáxia quiescente”, que é galáxias basicamente mais antigas que esgotaram amplamente seus estoques de poeira e gás e, portanto, não formam novas estrelas.
A equipe começou tirando imagens da galáxia fraca com o Hubble e, em seguida, realizando acompanhamento observações espectroscópicas usando o espectrógrafo ESO / X-Shooter - que faz parte do Very Large Telescope (VLT) no Observatório Paranal, no Chile. Com base em suas estimativas, a equipe determinou que eles eram capazes de amplificar a galáxia de fundo por um fator de 30 para a imagem primária e um fator de seis para as duas imagens restantes.
Isso faz do eMACSJ1341-QG-1 a galáxia quieta mais fortemente amplificada descoberta até hoje e por uma margem bastante grande! Como Johan Richard - um astrônomo assistente da Universidade de Lyon que realizou os cálculos de lentes e co-autor do estudo - indicou em um comunicado da Universidade do Havaí:
"A ampliação muito alta dessa imagem nos oferece uma rara oportunidade de investigar as populações estelares desse objeto distante e, finalmente, reconstruir sua forma e propriedades sem distorções."
Embora outras ampliações extremas tenham sido realizadas antes, essa descoberta estabeleceu um novo recorde para a ampliação de uma galáxia rara e quieta de fundo. Essas galáxias mais antigas não são apenas muito difíceis de detectar devido à sua baixa luminosidade; o estudo deles pode revelar algumas coisas muito interessantes sobre a formação e evolução de galáxias em nosso universo.
Como Ebeling, astrônomo do Instituto de Astronomia do UH e principal autor do estudo, explicou:
“Somos especializados em encontrar aglomerados extremamente maciços que atuam como telescópios naturais e já descobrimos muitos casos emocionantes de lentes gravitacionais. Essa descoberta se destaca, no entanto, como a enorme ampliação fornecida pelo eMACSJ1341 nos permite estudar em detalhes um tipo muito raro de galáxia. ”
Galáxias quiescentes são comuns no universo local, representando o ponto final da evolução galáctica. Como tal, essa descoberta recorde poderia fornecer algumas oportunidades únicas para estudar essas galáxias mais antigas e determinar por que a formação de estrelas terminou nelas. Como Mikkel Stockmann, membro da equipe da Universidade de Copenhague e especialista em evolução de galáxias, explicou:
“Quando olhamos para galáxias mais distantes, também estamos olhando para trás no tempo, então estamos vendo objetos mais jovens e que ainda não deveriam ter esgotado o suprimento de gás. Entender por que essa galáxia já parou de formar estrelas pode nos dar pistas críticas sobre os processos que governam como as galáxias evoluem. ”
Na mesma linha, recente estudos foram conduzidos sugerindo que a presença de um buraco negro supermassivo (SMBH) poderia ser o responsável por galáxias se tornarem inativas. À medida que os jatos poderosos criados por esses buracos negros começam a drenar o núcleo das galáxias de poeira e gás, as estrelas em potencial se vêem famintas do material necessário para sofrer um colapso gravitacional.
Enquanto isso, as observações de acompanhamento do eMACSJ1341-QG1 estão sendo realizadas usando telescópios no Observatório Paranal, no Chile, e nos Observatórios Maunakea, no Havaí. O que essas observações revelam certamente nos diz muito sobre o que acontecerá com a nossa galáxia da Via Láctea algum dia, quando o último pó e gás se esgotar e todas as suas estrelas se tornarem gigantes vermelhas e anãs vermelhas de vida longa.
