Uma Galáxia Monstruosa e Inativa a 1,7 bilhão de anos Desafia os Cientistas

Nossa compreensão atual da formação de galáxias afirma que todas as galáxias que existiam naquela época. Deveriam ter sido pequenas e de baixa massa, além de estarem ocupadas formando estrelas.

Os pesquisadores descobriram que, dentro de um curto período de tempo. Esta galáxia maciça, conhecida como ZF-COSMOS-20115. Formou todas as suas estrelas (três vezes mais do que nossa Via Láctea é hoje) através de um evento extremo de explosão de estrelas. Mas parou de formar estrelas apenas um bilhão de anos após o Big Bang. Para se tornar uma galáxia vermelha e morta. Comum em nosso universo hoje, mas não se espera que ela existisse a bilhões de anos atras.

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Os astrofísicos ainda estão debatendo exatamente como as galáxias deixam de formar estrelas. Até recentemente, os modelos sugeriam galaxias mortas ou “pepitas vermelhas”. Como esta que só deveria existir em torno de três bilhões de anos após o Big Bang.

Esta pesquisa baseia-se em um estudo anterior de Swinburne que sugeriu que tais galáxias mortas poderiam existir com base na busca de objetos vermelhos fracos em imagens extremamente profundas do infravermelho próximo.

Olhando Mais De Perto

Neste último estudo, os astrônomos usaram os telescópios WM Keck em Hawai para confirmar as assinaturas dessas galáxias. Através do novo e único espectrógrafo MOSFIRE. Eles usaram espectros profundos em comprimentos de onda de infravermelho próximo. Para procurar as características definitivas que significam a presença de estrelas antigas e a falta de formação de estrelas ativas.

“Usamos o telescópio mais poderoso do mundo, mas ainda precisamos olhar esta galáxia por mais de duas noites para revelar sua natureza notável”, diz o autor co-autor, Vy Tran, da Texas A & M University.

Mesmo com grandes telescópios como o Keck com um espelho de 10 metros. É necessário um longo tempo de visualização para detectar linhas de absorção que são muito fracas em comparação com as linhas de emissão mais proeminentes geradas por galáxias ativas formadoras de estrelas.

“Ao juntar luz suficiente para medir o espectro desta galáxia. Deciframos a narrativa cósmica de quais estrelas e elementos estão presentes nessas galáxias e construímos uma linha de tempo de quando formaram suas estrelas”, diz o professor Tran.

Formação Rápida e Monstruosa

A taxa observada de formação de estrelas desta galáxia produz menos de um quinto da massa do Sol por ano em novas estrelas. Mas no seu pico a 700 milhões de anos, essa galáxia se formou 5000 vezes mais rápido.
“Esta enorme galáxia se formou como um foguete em menos de 100 milhões de anos. Logo no início da história cósmica”, diz o professor Glazebrook.

“Ele rapidamente formou um objeto monstruoso, então, de repente, ele se apagou e se apagou. Quanto a isso, só podemos especular. Esta vida e morte rápidas, tão cedo no universo não são previstas por nossas teorias modernas de formação de galáxias. ”

O co-autor Dr. Corentin Schreiber, da Universidade de Leiden, que primeiro mediu o espectro. Especula que esses primeiros fogos de artifício estão obscurecidos por trás de um véu de poeira e que futuras observações usando telescópios de onda sub-milimétricos irão detectar estes.

As ondas sub-milimétricas são emitidas pelo pó quente que bloqueia outras luzes. E nos informará quando esses fogos de artifício explodiram e qual o papel importante que desempenham no desenvolvimento do universo.

Com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb em 2018. Os astrônomos poderão construir grandes amostras dessas galáxias mortas devido à sua alta sensibilidade ao grande espelho e à vantagem de não haver atmosfera no espaço.

A pesquisa foi  publicada na  Nature.