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Pesquisadores do Observatório Nacional descobrem a radiogaláxia mais distante do universo
Pesquisadores do Observatório Nacional descobriram a radiogaláxia mais distante do universo, a 12 bilhões anos-luz da Terra. A essa distância, os pesquisadores podem observar como esta galáxia era há 12 bilhões de anos atrás, quando o Universo era ainda muito jovem.
Radiogaláxias são objetos nos quais existe um buraco negro de grande massa e em rotação rápida que emite radiação intensa principalmente nos comprimentos de onda de rádio. A busca desse tipo de galáxia a grandes distâncias é importante porque contribui para a compreensão dos processos de formação das galáxias e seus buracos negros logo após o Big Bang. Embora existam outras galáxias ainda mais distantes, esta é a mais longínqua das radiogaláxias detectadas até o momento, superando o último recorde estabelecido em 1999.
O estudo foi publicado na revista inglesa Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , no último dia 6 de agosto. O trabalho foi realizado por Aayush Saxena, aluno de doutorado do Observatório de Leiden, na Holanda, e Murilo Marinello, aluno de doutorado do Observatório Nacional, supervisionado pelo pesquisador Roderik Overzier, da Coordenação de Astronomia e Astrofísica do ON. A pesquisa teve apoio do programa Jovem Cientista do Nosso Estado da FAPERJ, que possibilitou ao doutorando brasileiro a realização de um estágio na Holanda, no âmbito de um convênio firmado entre o ON e o observatório holandês. O desenvolvimento do trabalho só foi possível devido à associação do Brasil com o Observatório Gemini, onde as medidas foram realizadas.
A radiogaláxia foi pré-selecionada com base em observações feitas em diferentes comprimentos de onda de rádio, que indicavam que ela teria um espectro típico de objetos distantes. Entretanto, devido à sua longa distância, a galáxia não havia sido detectada ainda em comprimentos de onda ótico nem infravermelho. A observação nestes comprimentos de onda exigiu a utilização do espectrógrafo GMOS do telescópio Gemini Norte, no Havaí/EUA, que permitiu detectar uma linha de emissão de hidrogênio da radiogaláxia, estabelecendo, assim, a sua distância com alta precisão.
A busca por essas radiogaláxias distantes é importante porque, no futuro, radiotelescópios como o Low-frequency Array (LOFAR) e o Square Kilometer Array (SKA) serão capazes de analisar seus espectros. Isso permitirá estudar como a luz ionizante produzida pelas primeiras estrelas e galáxias do universo afetou as propriedades do espaço durante a denominada "época da reionização", um período muito importante da história do Universo, ainda não bem compreendido.
O estudo faz parte da tese de doutorado do aluno Murilo Marinello, que estuda a física de galáxias ativas. Galáxias ativas se distinguem das galáxias normais por apresentarem um brilho intenso em sua região central, o qual não pode ser atribuído apenas à densidade das estrelas ali localizadas. No centro destas galáxias existe um buraco negro circundado por um disco de gás, e a matéria inserida neste disco libera energia na forma de uma radiação brilhante, o que não é observado em galáxias normais. Esta radiação e as partículas energéticas expelidas pelo sistema se apresentam na forma de jatos ou lóbulos, que são detectados em comprimentos de onda de rádio, sendo as radiogaláxias um exemplo deste fenômeno. A defesa da sua tese está prevista para fevereiro de 2019, no Observatório Nacional.
O manuscrito completo pode baixado aqui.
À esquerda: imagem em comprimento de onda infravermelho da região onde se encontra a rádio galáxia.
As elipses no centro mostram a emissão detectada em comprimentos de onda de rádio.
À direita, acima: imagem em comprimento de onda ultravioleta obtida no Observatório Gemini, onde é possível ver a galáxia em verde e amarelo.
O gráfico à direita mostra a intensidade da linha de emissão de hidrogênio detectada.
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