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O GRANTECAN descobre o maior aglomerado de galáxias conhecido no início do universo
Aglomerados de galáxias são grupos de galáxias que permanecem juntas devido à ação da gravidade. Para entender a evolução dessas
Por Instituto de Astrofísica de Canarias - 26/02/2021


O aglomerado de galáxias estudado em formação, a 12,5 bilhões de anos-luz de nós. Os círculos indicam os novos membros descobertos com o GTC, 4 deles são mostrados em detalhes. Crédito: NASA / ESA / GOODS-N + 3DHST + Equipe CANDELS / Daniel López / IAC

Um estudo, liderado por investigadores do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) e realizado com o OSIRIS, um instrumento do Gran Telescopio Canarias (GTC), encontrou o aglomerado de galáxias em formação mais densamente povoado do universo primitivo. Os pesquisadores prevêem que essa estrutura, que está a 12,5 bilhões de anos-luz de nós, terá evoluído tornando-se um aglomerado semelhante ao de Virgem, vizinho do Grupo Local de galáxias ao qual pertence a Via Láctea. O estudo está publicado na revista especializada Avisos Mensais da Royal Astronomical Society (MNRAS) .

Aglomerados de galáxias são grupos de galáxias que permanecem juntas devido à ação da gravidade. Para entender a evolução dessas "cidades de galáxias", os cientistas procuram estruturas em formação, os chamados protoclusters de galáxias, no início do universo.

Em 2012, uma equipe internacional de astrônomos fez uma determinação precisa da distância da galáxia HDF850.1, conhecida como uma das galáxias com a maior taxa de formação de estrelas no universo observável. Para sua surpresa, os cientistas também descobriram que esta galáxia, que é uma das regiões mais estudadas do céu, conhecida como Hubble Deep Field / GOODS-North, faz parte de um grupo de cerca de uma dúzia de protogaláxias que se formaram durante o primeiros bilhões de anos de história cósmica. Antes de sua descoberta, apenas um outro grupo primordial semelhante era conhecido.

Agora, graças a uma nova pesquisa com o instrumento OSIRIS no Gran Telescopio Canarias (GTC, ou GRANTECAN), a equipe mostrou que é uma das regiões mais densamente povoadas de galáxias no Universo primitivo, e tem por pela primeira vez realizou um estudo detalhado das propriedades físicas deste sistema. “Surpreendentemente descobrimos que todos os membros do aglomerado estudado até agora, cerca de duas dezenas, são galáxias com formação estelar normal, e que a galáxia central parece dominar a produção de estrelas nesta estrutura” explica Rosa Calvi, ex- pesquisadora pós-doutoranda do IAC e primeira autora do artigo.

Testemunhas da infância do Universo local

Este estudo recente mostra que este aglomerado de galáxias em formação é formado por vários componentes, ou "zonas" com diferenças em sua evolução. Os astrônomos preveem que essa estrutura mudará gradativamente até se tornar um aglomerado de galáxias semelhante a Virgem, região central do superaglomerado de mesmo nome em que está situado o Grupo Local de galáxias ao qual pertence a Via Láctea. “Vemos esta cidade em construção como há 12.500 milhões de anos atrás, quando o Universo tinha menos de 10% de sua idade atual, então estamos vendo a infância de um aglomerado de galáxias como as que são típicas do Universo local” observa Helmut Dannerbauer, pesquisador do IAC que é coautor deste artigo.
 
A distância medida a essas fontes estudadas concorda perfeitamente com as previsões baseadas em observações fotométricas feitas anteriormente no GRANTECAN por Pablo Arrabal Haro, ex-aluno de doutorado do IAC, orientado por José Miguel Rodríguez Espinosa, pesquisador do IAC e secretário-geral adjunto do Internacional União Astronômica (IAU), e Casiana Muñoz-Tuñón, pesquisadora e Diretora Adjunta do IAC, todas coautoras do presente artigo. Arrabal desenvolveu um método para selecionar galáxias com taxas normais de formação de estrelas, baseado no levantamento fotométrico SHARDS (Levantamento para High-z Absorption Red and Dead Sources), um Grande Programa do Observatório Europeu do Sul (ESO) realizado no GTC. "

O programa SHARDS foi liderado por Pablo Pérez-González, pesquisador do Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) e também autor do artigo. Como explica Pérez-González, "medir exatamente como essas estruturas estão se formando, especialmente no início do Universo, não é fácil, e precisamos de dados excepcionais como os que estamos obtendo com o telescópio GTC como parte da fronteira SHARDS e SHARDS Projetos de campos, que nos permitem determinar distâncias até galáxias e entre galáxias na borda do Universo com uma precisão nunca antes alcançada. "

Além disso, Stefan Geier, astrônomo de apoio do GTC e co-autor do artigo, destaca que "este resultado altamente surpreendente não teria sido possível sem a extraordinária capacidade da OSIRIS junto com a grande área de coleta do GRANTECAN, o maior óptico e infravermelho telescópio do mundo. "

O Gran Telescopio Canarias e os Observatórios do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) fazem parte da rede de Singular Scientific and Technical Infrastructures of Spain.

 

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