Nuvem de gás giratória monstruosa revela pistas sobre a formação da galáxia

Disco Protogalático na Web Cósmica

Um filamento da teia cósmica do universo é destacado com linhas curvas paralelas nesta imagem, enquanto uma protogaláxia é delineada com uma elipse. O ponto mais brilhante (no lado inferior direito da elipse) é o quasar UM287. O outro ponto positivo é um segundo quasar no sistema. A imagem combina uma imagem de luz visível com dados do Cosmic Web Imager. (Crédito da imagem: Chris Martin / PCWI / Caltech)





Pela primeira vez, os astrônomos avistaram um disco protogaláctico - uma nuvem gigante de gás giratória que dá origem a uma galáxia - e a descoberta pode revelar pistas sobre como as galáxias se formam.

As galáxias são amarradas em filamentos separados por imensos vazios. Esses filamentos estão conectados em um emaranhado gigantesco conhecido como teia cósmica .

Muito permanece um mistério sobre como as galáxias se formam. Os pesquisadores sugerem que um jogador-chave é um tipo de corrente conhecida como fluxo de acreção frio. Esses rios de gás podem ficar tão quentes quanto 18.000 graus Fahrenheit (10.000 graus Celsius) - eles são apenas 'frios' em relação aos tipos de ventos extraordinariamente quentes que os astrônomos veem regularmente no universo, como aqueles em torno dos buracos negros. [ Imagens: Buracos Negros do Universo ]



Uma galáxia individual pode ser resolvida de dentro da teia cósmica em grande escala, nesta imagem estática de uma simulação do universo.

Uma galáxia individual pode ser resolvida de dentro da teia cósmica em grande escala, nesta imagem estática de uma simulação do universo.(Crédito da imagem: The Virgo Consortium, Schaye et. Al.)

Um modelo sugere que, nos pontos onde esses filamentos se cruzam, fluxos de acreção fria fluindo ao longo dos filamentos da teia cósmica criam estruturas em forma de disco ou anel, e que esses 'discos protogalácticos' eventualmente se aglutinam em galáxias .



Para saber mais sobre como as galáxias nascem, os cientistas analisaram o primeiro filamento que os astrônomos já imaginaram , uma estrutura gigante com 1,5 milhão de anos-luz de comprimento e 10 bilhões de anos-luz de distância da Terra, descoberta em 2010.

Este filamento é cerca de um terço mais brilhante do que a Via Láctea, tornando-o 3 bilhões de vezes mais luminoso que o sol e mais de 10 vezes mais brilhante do que o esperado para um filamento. O filamento provavelmente é excepcionalmente radiante porque é iluminado por um quasar , o tipo de objeto mais brilhante do universo, disseram os pesquisadores.

Usando o Cosmic Web Imager no Palomar Observatory, na Califórnia, os cientistas descobriram que o ponto mais brilhante do filamento é um disco protogaláctico giratório de hidrogênio.



'É raro e surpreendente descobrir um tipo de objeto completamente novo', disse o principal autor do estudo, Christopher Martin, astrofísico do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena.

Os pesquisadores descobriram que este disco protogaláctico tem mais de 407.000 anos-luz de largura, pesa cerca de 100 bilhões de sóis e é cercado por um 'halo' de matéria escura invisível que pesa até 10 trilhões de sóis. Para efeito de comparação, a Via Láctea pode ter 160.000 anos-luz de diâmetro e pesar talvez 1 trilhão de sóis.

Essas descobertas revelam como os fluxos de acreção fria podem ajudar a construir protogaláxias - nuvens de gás que dão origem às galáxias, disse Martin.

“É extremamente raro na astrofísica ser capaz de descobrir os processos físicos por trás de um fenômeno observado”, disse ele ao guesswhozoo.com. 'Neste caso, seremos capazes de estudar os processos que formam o constituinte básico do universo, as galáxias.'

No futuro, Martin e seus colegas planejam encontrar mais discos protogaláticos e estudá-los com um telescópio maior e instrumentos melhores.

'Estamos prestes a encomendar o instrumento perfeito para isso - o Keck Cosmic Web Imager, que será montado no foco Nasmyth do telescópio W. M. Keck Observatory Keck II [no Havaí]', disse Martin. 'Planejamos começar a observar no início de 2016 com o Keck Cosmic Web Imager.'

Os cientistas detalharam suas descobertas online hoje (5 de agosto) em a revista Nature .

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