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sábado, julho 13, 2024
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Nos primórdios do universo, galáxias escuras dominavam

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Quando você pensa em uma galáxia, provavelmente imagina algum disco lindo e extenso com braços em espiral, carregado de estrelas azuis brilhantes e nuvens rosa/vermelhas de gás pontilhadas ao longo dos braços. E na verdade muitas galáxias são assim, inclusive nossa Via Láctea, enquanto outras são elípticas, irregulares ou até peculiares.

O denominador comum é que eles estão carregados de estrelas, milhões ou bilhões delas, tantas que à distância elas se confundem em um brilho leitoso.

Mas recentemente os astrônomos encontraram algumas galáxias que não se parecem com isso. Localizados a bilhões de anos-luz da Terra, eles parecem desafiar o que sabemos sobre a estrutura da galáxia. Quase nenhuma luz das estrelas é vista deles, e a maior parte da luz que emitem está em comprimentos de onda muito longos, muito além do que o olho humano pode ver. Eles são empoeirados – isto é, eles têm nuvens feitas de grãos de ferro, material rochoso ou fuliginoso (carbonáceo) – mas essa poeira é muito mais fria do que você esperaria de uma galáxia normal. Informações do portal SYFY wire.

Essas galáxias estranhas têm sido um mistério por um tempo, mas agora uma equipe de astrônomos acha que têm a resposta: essas galáxias não são apenas empoeiradas, elas estão sufocadas com poeira, tanto que bloqueiam completamente a luz das estrelas que vem de dentro delas. . Na verdade, essas galáxias estão explodindo positivamente com a formação de estrelas, mas estão tão profundamente enterradas na poeira opaca que essas galáxias são escuras no tipo de luz que vemos. Se eles não tivessem toda essa poeira, essas galáxias seriam incrivelmente luminosas.

As galáxias foram encontradas em observações profundas do céu. Eles são praticamente invisíveis mesmo quando observados no infravermelho próximo, fora do espectro visível, mas em comprimentos de onda progressivamente mais longos, do infravermelho médio às ondas de rádio, eles ficam mais brilhantes. Se fossem galáxias normais com uma quantidade normal de estrelas produzindo luz e aquecendo a poeira ao seu redor, seriam mais brilhantes em comprimentos de onda mais curtos do infravermelho. Mas eles não são.

Quatro dessas galáxias eram conhecidas anteriormente. Os astrônomos observaram mais seis, todos muito distantes; sua luz levou cerca de 12 bilhões de anos para chegar à Terra. Normalmente, para medir as propriedades das galáxias, os astrônomos fazem algumas suposições básicas. Por exemplo, eles assumem que a poeira nas nuvens formadoras de estrelas é espessa o suficiente para bloquear a luz visível, mas deixa passar a luz infravermelha. Isso geralmente é uma suposição decente.

Mas quando eles fizeram isso para essas 10 galáxias, eles obtiveram contradições e propriedades físicas que não fazem sentido. Isso geralmente é um bom sinal de que uma ou mais suposições que você fez estão erradas. Então eles mudaram essa suposição e refizeram a matemática assumindo que a poeira é muito, muito espessa; tão densa que nem mesmo a luz infravermelha pode sair.

E de repente a física começou a fazer sentido.

Essas galáxias estão absolutamente cheias de poeira, tanto que, mesmo no infravermelho, estamos vendo apenas a superfície dessas nuvens. Não é tanto que essas galáxias tenham mais poeira do que o normal, mas são pequenas, então a densidade da poeira é muito maior. Normalmente, a luz infravermelha pode escapar mesmo das profundezas de uma nuvem de poeira, mas neste caso eles são tão densos que são opacos para ela.

E isso, por sua vez, significa que, para explicar a quantidade de luz que vemos, essas galáxias estão produzindo estrelas, dezenas de vezes a taxa em que a Via Láctea as produz. Estas são verdadeiras galáxias starburst, embora, bizarramente, não emitam luz óptica que possamos ver. São galáxias escuras.

OK, então isso é objetivamente legal; galáxias tão densas de poeira que ocultam o que estão fazendo lá dentro. Mas isso é realmente importante para entender. Medimos as taxas de formação de estrelas das galáxias de várias maneiras, mas é uma ótima maneira de entender o que uma galáxia está fazendo, quanto gás e poeira ela possui e assim por diante. A taxa em que as estrelas nascem nos diz muito sobre a galáxia… e também o que o próprio Universo estava fazendo quando a luz que vemos deixou essa galáxia, às vezes no passado.

O fato de que existem galáxias produzindo estrelas prodigiosamente, mas que foram completamente ignoradas porque são escuras, significa que perdemos um grande pedaço do Universo primitivo; os astrônomos estimam que até 10% de todas as galáxias empoeiradas no Universo primitivo são tão empoeiradas que são escuras.

A próxima pergunta a ser respondida é por que eles são assim. Esses são exemplos de colisões de galáxias no Universo primitivo? As estrelas estão se formando lá em condições diferentes das do Universo próximo, de modo que produzem mais poeira? Com apenas 10 amostras de galáxias conhecidas, isso não está claro.

O que está claro é que ainda estamos aprendendo sobre como era o cosmo distante e primitivo, e que às vezes o que queremos ver está escondido de nós até encontrarmos uma maneira inteligente de vê-lo. Neste caso, um grande pedaço de galáxias formadoras de estrelas era invisível. O que mais está lá fora que negligenciamos?

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