O universo é uma tapeçaria infinita de mistérios, com galáxias distantes e antigas bordadas em seu vasto manto. Para decifrar esses segredos cósmicos, astrônomos recorrem a várias técnicas. Uma delas é a busca pela emissão de Lyman-alfa, gerada por elétrons em átomos de hidrogênio que descem ao seu nível de energia mais baixo. Embora essa técnica seja comumente usada para localizar galáxias, pode ser difícil vincular as propriedades da emissão de Lyman-alfa àquelas da galáxia em si, pois os fótons são absorvidos, espalhados e reemitidos em sua jornada desde o seu local de nascimento nos arredores de estrelas jovens e quentes até nossos telescópios.
Para entender como a emissão de Lyman-alfa reflete as propriedades das galáxias distantes, Jens Melinder, da Universidade de Estocolmo, e seus colaboradores realizaram um levantamento de galáxias que emitem Lyman-alfa no universo próximo. A equipe observou 45 galáxias próximas com o Telescópio Espacial Hubble e usou modelos para determinar suas propriedades.
As imagens acima mostram uma galáxia do estudo de duas maneiras: a imagem à esquerda mostra a emissão contínua estelar capturada pelos filtros amplos do Hubble, enquanto a imagem à direita mostra uma combinação de emissão estelar ultravioleta e linhas de emissão estreitas (incluindo Lyman-alfa em azul) provenientes de gás hidrogênio incandescente.
Usando essas observações, a equipe determinou que, quanto mais empoeirada é a galáxia, menos emissão de Lyman-alfa chega aos nossos telescópios. E o mesmo pode ser verdadeiro para galáxias contendo mais estrelas. Essa descoberta tem implicações significativas para nossa compreensão das galáxias e como elas evoluem ao longo do tempo.
As galáxias empoeiradas tendem a ser galáxias mais antigas e evoluídas, com altas taxas de formação estelar. A poeira interestelar é, em grande parte, um produto da evolução estelar, sendo lançada ao espaço quando as estrelas envelhecem e morrem. Portanto, a descoberta de que galáxias empoeiradas exibem menos emissão de Lyman-alfa pode sugerir que as galáxias evoluem ao longo do tempo de uma maneira que reduz sua emissão de Lyman-alfa.
Além disso, o fato de que a emissão de Lyman-alfa parece ser reduzida em galáxias com um maior número de estrelas é interessante. Isso poderia ser interpretado como uma indicação de que a formação estelar em grande escala pode ter um impacto na emissão de Lyman-alfa de uma galáxia. As estrelas jovens e quentes são responsáveis pela maior parte da emissão de Lyman-alfa, então, se uma galáxia tem muitas dessas estrelas, seria de se esperar que ela tivesse uma forte emissão de Lyman-alfa. Entretanto, as observações sugerem o contrário: galáxias com mais estrelas apresentam menos emissão de Lyman-alfa. Por quê?
Uma possível explicação é que as estrelas mais velhas e numerosas de uma galáxia produzem mais poeira à medida que envelhecem e morrem. Essa poeira pode então absorver e dispersar a emissão de Lyman-alfa, reduzindo a quantidade que chega aos nossos telescópios.
Além disso, a formação estelar intensa pode agitar e perturbar o meio interestelar de uma galáxia, potencialmente alterando a forma como a emissão de Lyman-alfa se propaga através do gás e da poeira. Isso poderia afetar a quantidade de emissão de Lyman-alfa que escapa para o espaço intergaláctico e, finalmente, chega aos nossos telescópios.
Essas descobertas são importantes porque nos ajudam a entender melhor como as galáxias evoluem e mudam ao longo do tempo. A emissão de Lyman-alfa é uma ferramenta valiosa para estudar galáxias distantes, mas precisamos compreender completamente como essa emissão se relaciona com as propriedades físicas das galáxias para interpretar corretamente nossas observações.
A pesquisa de Melinder e seus colegas é um passo significativo nessa direção. Ao estudar galáxias que emitem Lyman-alfa em nosso universo local, eles foram capazes de explorar como a emissão de Lyman-alfa varia em diferentes tipos de galáxias e em diferentes estágios de sua evolução.
No entanto, ainda há muito trabalho a ser feito. Precisamos continuar estudando a emissão de Lyman-alfa em uma variedade de galáxias para construir um quadro mais completo de como essa emissão é gerada e como ela se relaciona com as propriedades das galáxias.
Ao fazer isso, podemos esperar obter uma visão mais profunda do universo distante e antigo, melhorando nossa compreensão de como as galáxias se formam, evoluem e interagem umas com as outras em escalas de tempo cósmicas.
Em última análise, ao desvendar os segredos das galáxias distantes, estamos explorando nossa própria história cósmica. Cada galáxia é uma peça do quebra-cabeça que nos ajuda a entender como o universo chegou ao seu estado atual e onde pode estar indo no futuro. E à medida que continuamos a decifrar a linguagem das galáxias, continuamos a decifrar o código do próprio universo.
Fonte:
https://aasnova.org/2023/05/15/featured-image-star-forming-galaxies-in-the-nearby-universe/
