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eso1249pt-br — Nota de imprensa científica

Ecos de galáxias do passado

Observações do VLT identificam novo tipo de galáxia muito raro

5 de Dezembro de 2012, São Carlos

Uma nova classe de galáxias foi identificada com o auxílio do Very Large Telescope do ESO (VLT), o telescópio Gemini Sul e o telescópio Canadá-França-Hawaii (CFHT). Apelidadas galáxias "feijão verde” devido à sua aparência incomum, estas galáxias brilham sob a intensa radiação emitida pelo material que circunda os enormes buracos negros centrais e encontram-se entre os objetos mais raros do Universo.

Muitas galáxias têm um buraco negro gigante no seu centro, que faz com que o gás em sua volta brilhe. No caso das galáxias feijão verde toda a galáxia brilha e não apenas o centro. Estas novas observações revelam as regiões maiores e mais brilhantes já encontradas, que se pensa serem alimentadas por buracos negros centrais, muito ativos no passado mas que estão encerrando a atividade.

O astrônomo Mischa Schirmer do Observatório Gemini observou muitas imagens do Universo distante à procura de aglomerados de galáxias, mas quando viu um objeto numa imagem do telescópio Canadá-França-Hawaii, ficou espantado - o objeto parecia uma galáxia mas era verde brilhante. Não era como nenhuma galáxia que ele já tivesse visto antes, algo totalmente inesperado. Schirmer resolveu então pedir tempo de telescópio no Very Large Telescope do ESO para descobrir o que estaria a causar o brilho verde incomum[1].

"O ESO concedeu-me muito rapidamente tempo de observação e apenas alguns dias depois de ter submetido a minha proposta, este estranho objeto foi observado pelo VLT", diz Schirmer. "Dez minutos depois dos dados terem sido adquiridos no Chile, estavam já no meu computador na Alemanha. Rapidamente defini as minhas prioridades de trabalho de investigação, quando se tornou evidente que tinha encontrado algo realmente novo".

O novo objeto tem o nome J224024.1-092748 ou J2240, situa-se na constelação do Aquário e a sua luz levou cerca de 3,7 bilhões de anos a chegar até nós.

Depois da descoberta, a equipe de Schirmer vasculhou uma lista de quase um bilhão de galáxias [2] e encontrou mais 16 galáxias com propriedades semelhantes, que foram posteriormente confirmadas por observações feitas com o telescópio Gemini Sul. Estas galáxias são tão raras que existe, em média, apenas uma em cada cubo de 1,3 bilhões de anos-luz de lado. Este novo tipo de galáxias foi apelidado galáxias feijão verde, devido à sua cor e porque superficialmente são parecidas às galáxias ervilha [3], embora sejam maiores.

Em muitas galáxias o material que rodeia o buraco negro central de elevada massa emite radiação intensa, ionizando o gás circundante que brilha fortemente. Estas regiões brilhantes em galáxias ativas típicas são geralmente pequenas, não ultrapassando os cerca de 10% do diâmetro da galáxia. No entanto, as observações da equipe mostraram que, no caso de J2240 e das outras galáxias feijão verde descobertas posteriormente, esta região é verdadeiramente enorme, comportando toda a galáxia. J2240 apresenta uma das maiores e mais brilhantes regiões deste tipo encontradas até agora. O oxigênio ionizado brilha intensamente em verde, o que explica a estranha cor que originalmente chamou a atenção de Schirmer.

"Estas regiões brilhantes são fantásticas para tentar entender a física das galáxias - é como enfiar um termômetro médico numa galáxia muito, muito distante", diz Schirmer. "Normalmente, estas regiões não são nem muito grandes nem muito brilhantes, e por isso só conseguem ser bem observadas em galáxias próximas. No entanto, nestas galáxias recentemente descobertas, as regiões são tão grandes e brilhantes que podem ser observadas com detalhes, apesar das enormes distâncias envolvidas".

A análise subsequente dos dados revelou outro mistério. J2240 parece ter um buraco negro central muito menos ativo do que o esperado pelo tamanho e brilho da região brilhante. A equipe pensa que as regiões brilhantes devem ser um eco de quando o buraco negro estava muito mais ativo no passado e que irão gradualmente diminuindo de brilho à medida que os restos de radiação passam através delas e se perdem no espaço [4].

Estas galáxias assinalam a presença de um centro galáctico que está se enfraquecendo, marcando uma fase transitória na vida de uma galáxia. No Universo primordial as galáxias eram muito mais ativas, com buracos negros em crescimento no seus centros, que engoliam as estrelas e o gás circundante e brilhavam intensamente, produzindo facilmente até 100 vezes mais luz do que todas as estrelas da galáxia juntas. Ecos de luz como o observado em J2240 permitem aos astrônomos estudar os processos de "desligamento" destes objetos ativos, de modo a compreender o como, quando e porquê eles irão apagar - e porque é que agora vemos tão poucos deles nas galáxias mais jovens. Isto é o que a equipe pretende estudar a seguir, continuando este trabalho com observações nos raios X e também observações espectroscópicas.

"Descobrir algo genuinamente novo é o sonho de qualquer astrônomo tornado realidade, um acontecimento único na vida", conclui Schirmer. "É verdadeiramente inspirador!" 

Notas

[1] Os astrônomos estudaram o objeto com o auxílio do espectrógrafo X-shooter, montado no VLT. Ao separar a radiação nas suas componentes coloridas, puderam descobrir a composição do material brilhante e o porquê do brilho tão intenso.

[2] Esta busca foi feita sobre a enorme base de dados online do Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

[3] As galáxias ervilha são pequenas e luminosas, apresentando intensa formação estelar. Foram descobertas em 2007 pelos participantes do projeto astronômico Galaxy Zoo. Ao contrário das galáxias feijão, estas galáxias são muito pequenas - a nossa Via Láctea contém massa equivalente à de cerca de 200 galáxias ervilha normais. A semelhança entre as galáxias ervilha e as galáxias feijão verde limita-se à sua aparência, já que a maioria não se encontra relacionada entre si.

[4] Em muitas galáxias ativas, o buraco negro central encontra-se obscurecido por enormes quantidades de poeira, o que torna difícil medir a sua atividade. Para descobrir se as galáxias feijão verde eram realmente diferentes de outras galáxias com centros escondidos, os astrônomos observaram-nas nos maiores comprimentos de onda do infravermelho, comprimentos de onda esses que penetram facilmente mesmo nas mais espessas nuvens de poeira. As regiões centrais da J2240, e das outras galáxias feijão verde, revelaram-se muito menos luminosas do que o esperado, o que significa que o núcleo ativo se encontra agora muito mais fraco do que o sugerido pelo brilho das regiões brilhantes. 

Mais Informações

Este trabalho foi apresentado no artigo científico, "A sample of Seyfert-2 galaxies with ultra-luminous galaxy-wide NLRs – Quasar light echos?", que será publicado na revista especializada The Astrophysical Journal.

A equipe é composta por M. Schirmer (Gemini Observatory, Chile; Argelander-Institut für Astronomie, Universität Bonn, Alemanha), R. Diaz (Gemini Observatory, Chile), K. Holhjem (SOAR Telescope, Chile), N. A. Levenson (Gemini Observatory, Chile) e C. Winge (Gemini Observatory, Chile).

O ano de 2012 marca o quinquagésimo aniversário da fundação do Observatório Europeu do Sul (ESO). O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a pesquisa em astronomia e é o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação nas pesquisas astronômicas. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. O ESO está planejando o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e infravermelho próximo. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.

O Telescópio Canadá-França-Hawaii (CFHT) é operado pelo National Research Council of Canada, pelo Institut National des Sciences de l'Univers do Centre National de la Recherche Scientifique de França e pela Universidade do Hawaii. 

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Contatos

Gustavo Rojas
Universidade Federal de São Carlos
São Carlos, Brazil
Tel.: 551633519795
e-mail: grojas@ufscar.br

Mischa Schirmer
Science Fellow, Gemini Observatory
La Serena, Chile
Tel.: +56 (51) 205600
e-mail: mschirme@gemini.edu

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
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Cel.: +49 151 1537 3591
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Daniel Devost
Canada-France-Hawaii Telescope
Kamuela, Hawaii , USA
Tel.: +1 808 885 3163
e-mail: devost@cfht.hawaii.edu

Peter Michaud
Gemini Observatory
Tel.: +1 808 974 2510
e-mail: pmichaud@gemini.edu

Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1249, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contato local para a imprensa. O representante brasileiro é Gustavo Rojas, da Universidade Federal de São Carlos. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Gustavo Rojas.

Sobre a nota de imprensa

No. da notícia:eso1249pt-br
Nome:J224024.1−092748
Tipo:• Early Universe : Galaxy : Activity : AGN
Facility:CFHT, Gemini Observatory, Very Large Telescope
Science data:2013ApJ...763...60S

Imagens

J2240, uma galáxia "feijão verde"
J2240, uma galáxia "feijão verde"
J2240, uma galáxia "feijão verde" (anotado)
J2240, uma galáxia "feijão verde" (anotado)

Vídeos

J2240, uma galáxia "feijão verde"
J2240, uma galáxia "feijão verde"

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