Astrônomos da Sérvia e da Rússia realizaram observações ópticas profundas de uma nuvem de hidrogênio atômico neutro, denominada FAST J0139+4328. Os resultados da campanha observacional, publicados em 31 de dezembro no servidor de pré-impressão arXiv , fornecem evidências de que FAST J0139+4328 é uma galáxia de baixo brilho superficial.

FAST J0139+4328 foi identificada pela primeira vez em 2023 com o Radiotelescópio Esférico de Abertura de Quinhentos Metros (FAST, na sigla em inglês), como uma nuvem isolada de hidrogênio atômico neutro (nuvem de HI). Devido ao seu isolamento e à ausência de uma contraparte óptica, foi posteriormente classificada como a primeira galáxia escura isolada no universo próximo.

No entanto, novas observações realizadas por uma equipe de astrônomos liderada por Ana Mitrašinovi?, do Observatório Astronômico de Belgrado, na Sérvia, revelaram uma tênue contraparte estelar de FAST J0139+4328, o que sugere que a natureza dessa fonte é diferente do que se pensava anteriormente.

"Usando os telescópios Milankovic de 1,4 m e Nedeljkovic de 0,6 m, e o acompanhamento espectroscópico do campo, relatamos a descoberta inequívoca de uma contraparte óptica de baixo brilho superficial (LSB) na localização da nuvem de HI", escreveram os pesquisadores no artigo.

A imagem profunda revelou uma contraparte óptica nítida, deslocada em aproximadamente 30,3 segundos de arco das coordenadas da nuvem. Além disso, as observações detectaram emissão de hidrogênio alfa, o que confirma que o sistema estelar visto na imagem óptica está em um desvio para o vermelho consistente com a fonte de HI. Essa descoberta estabeleceu a associação física de FAST J0139+4328 com a contraparte óptica de baixo brilho superficial.

Portanto, com base nessas descobertas, a equipe reclassificou FAST J0139+4328 como uma galáxia anã de baixo brilho superficial (LSB) isolada. As chamadas galáxias LSB são sistemas estelares difusos com um brilho superficial pelo menos uma magnitude menor que o do céu noturno circundante. A maioria das galáxias LSB são galáxias anãs compostas por até vários bilhões de estrelas.

De acordo com o estudo, FAST J0139+4328 possui uma massa estelar de 7,2 milhões de massas solares e uma luminosidade absoluta total de 11,1 milhões de luminosidades solares. Os resultados implicam uma razão entre a massa do gás e a massa estelar de aproximadamente 11,5, o que a torna uma anã de baixa luminosidade superficial extremamente rica em gás. A distância até FAST J0139+4328 foi estimada em cerca de 94 milhões de anos-luz.

Os astrônomos concluíram que o componente estelar FAST J0139+4328 estava simplesmente abaixo do limite de detecção de observações anteriores. Assim, suas descobertas ressaltam a necessidade de um acompanhamento óptico profundo para classificar sistemas tênues selecionados por HI.

"Isso reforça a ideia de que a ausência de detecções em levantamentos de profundidade média é insuficiente para descartar a presença de populações estelares em sistemas de HI tênues. Estudos futuros de candidatos semelhantes exigem imagens ópticas profundas para distinguir entre halos verdadeiramente sem estrelas e a população extrema de galáxias de baixa luminosidade superficial", observaram os pesquisadores.

A equipe de Mitrasinovic agora planeja novas observações espectroscópicas aprofundadas para obter informações detalhadas sobre a natureza, as características e o caminho evolutivo de FAST J0139+4328.