Sinais de água em galáxia muito, muito distante

Cientistas detetam sinais de água em galáxia muito, muito distante localizada a cerca de 12,88 mil milhões de anos-luz da Terra

Galaxia
Autor: Adília Vieira | 6 de Novembro de 2021

Cientistas que estudam o SPT0311-58 descobriram H2O, junto com monóxido de carbono na galáxia, que está localizada a cerca de 12,88 mil milhões de anos-luz da Terra. A deteção dessas duas moléculas em abundância sugere que o universo molecular estava a fortalecer-se pouco depois que os elementos foram forjados nas estrelas primitivas. A nova investigação compreende o estudo mais detalhado do conteúdo de gás molecular de uma galáxia no início do Universo até ao momento e a deteção mais distante de H2O numa galáxia regular em formação de estrelas. A investigação foi publicada no The Astrophysical Journal.

SPT0311-58 é na verdade composto por duas galáxias e foi visto pela primeira vez por cientistas do ALMA em 2017 na sua localização, na Época da Reionização.

Essa época ocorreu num momento em que o Universo tinha apenas 780 milhões de anos – cerca de 5% da sua idade atual – e as primeiras estrelas e galáxias estavam a nascer. Os cientistas acreditam que as duas galáxias podem estar a fundir-se e que a sua rápida formação estelar não está apenas a consumir o seu gás, ou combustível de formação estelar, mas que pode eventualmente evoluir o par em galáxias elípticas massivas como as vistas no Universo Local.

“Usando observações do ALMA de alta resolução de gás molecular no par de galáxias conhecidas coletivamente como SPT0311-58, detetamos moléculas de água e de monóxido de carbono na maior das duas galáxias. O oxigénio e o carbono, em particular, são elementos de primeira geração e, nas formas moleculares do monóxido de carbono e da água, são essenciais para a vida como a conhecemos ”, disse Sreevani Jarugula, astrónomo da Universidade de Illinois e investigador principal na nova investigação.

“Esta galáxia é a galáxia mais massiva atualmente conhecida em alto redshift, ou a época em que o Universo ainda era muito jovem. Ela tem mais gás e poeira em comparação com outras galáxias no Universo inicial, o que nos dá muitas oportunidades potenciais para observar moléculas abundantes e entender melhor como esses elementos criadores de vida impactaram o desenvolvimento do Universo inicial. ”

A água, em particular, é a terceira molécula mais abundante no Universo, depois do hidrogénio molecular e do monóxido de carbono. Estudos anteriores de galáxias no Universo local e inicial correlacionaram a emissão de água e a emissão de infravermelho distante da poeira. “A poeira absorve a radiação ultravioleta das estrelas da galáxia e a reemite na forma de fótons infravermelhos”, indicou Jarugula.

“Isto 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 detetar a emissão de água nesta enorme galáxia. Esta correlação poderia ser usada para desenvolver a água como um traçador da formação de estrelas, que poderia então ser aplicada às galáxias numa escala cosmológica. ”

Estudar as primeiras galáxias a formarem-se no Universo ajuda os cientistas a entender melhor o nascimento, o crescimento e a evolução do Universo e de tudo nele, incluindo o Sistema Solar e a Terra. “As primeiras galáxias estão a formar estrelas a uma taxa milhares de vezes maior do que a Via Láctea, indicou Jarugula. “Estudar o conteúdo de gás e poeira dessas primeiras galáxias informa-nos sobre as suas propriedades, como quantas estrelas estão a ser formadas, a taxa na qual o gás é convertido em estrelas, como as galáxias interagem umas com as outras e com o meio interestelar e muito mais.”

“Este resultado empolgante, que mostra o poder do ALMA, contribui para uma coleção crescente de observações do início do Universo”, disse Joe Pesce, astrofísico e Diretor do Programa ALMA da National Science Foundation.

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