Histórias de galáxias

Imagem de uma galáxia anã esferóide (pontos azuis). Os pontos brilhantes são estrelas na nossa própria galáxia Cortesia de E. Grebel (U. Washington) e P. Guhathakurta (UCO/Lick).

Um estudo de mais de 2000 estrelas em quatro galáxias anãs, vizinhas da Via-Láctea, parece mostrar que estas têm uma composição química distinta das estrelas da nossa galáxia. Este resultado coloca dúvidas sobre o papel que este tipo de objectos pode ter tido na formação da Via-Láctea.

O Sol é uma pequena estrela no meio de centenas de milhões, que juntamente com nuvens de gás e poeira compõem a Via-Láctea, uma enorme galáxia espiral, cujos braços se espraiam numa estrutura relativamente plana: o "disco" da Galáxia. Nas regiões centrais desta, existe uma estrutura esférica, o "bojo". A rodear tudo isto existe ainda o chamado "halo" esférico da Galáxia.

A rodear a Via-Láctea encontram-se outras pequenas galáxias satélites. Algumas destas são vulgarmente denominadas de galáxias anãs esferóides, devido à sua forma "arredondada" (mas irregular). Estas pequenas galáxias são, em comparação com a nossa Via-Láctea, extremamente pequenas e pouco brilhantes.

O papel deste tipo de galáxias pode no entanto ter sido fundamental para o nascimento das grandes galáxias como a nossa. Os modelos cosmológicos actuais prevêem que as pequenas galáxias se terão formado primeiro, e aos poucos foram-se juntando em estruturas maiores. Assim, como no início o Universo era constituído essencialmente por hidrogénio e hélio (quase todos os outros elementos foram formados no interior das sucessivas gerações de estrelas), as estrelas nas pequenas galáxias deviam ter abundâncias muito reduzidas de elementos pesados (vulgo metais).

Uma equipa internacional de astrofísicos parece agora ter colocado esta ideia em causa. Usando o espectrógrafo FLAMES, num dos telescópios do VLT (ESO, Chile), a equipa observou cerca de 2000 estrelas individuais em quatro galáxias anãs esferóides. As quatro galáxias observadas foram a Fornax, Sextans, Sculptor e Carina (os seus nomes coincidem com os das constelações sobre as quais se projectam). A partir da análise dos espectros obtidos, os astrofísicos puderam estudar a composição química das estrelas.

Os resultados mostram que existem diferenças significativas entre a composição química das estrelas estudadas e as estrelas do halo da nossa galáxia (a região mais pobre em metais). Embora em média as abundâncias do halo da Via-Láctea sejam semelhantes às encontradas nas galáxias anãs estudadas, nestas últimas não encontramos estrelas muito pobres em metais, tal como acontece na Via-Láctea. Este resultado mostra que o gás que deu origem às estrelas agora observadas nestas galáxias passou anteriormente por um processo de enriquecimento em metais. Mais ainda, as medidas sugerem que o halo das grandes galáxias como a Via-Láctea pode não ter sido formado a partir da aglomeração de pequenas galáxias anãs esferóides.

Quasares à beira da revelação

Um dos quasares mais obscurecidos por poeira e luminosos jamais encontrados no Universo, a vermelho nesta composição de imagens de infravermelho obtidas com o Telescópio Espacial Spitzer. A integridade da poeira neste ambiente está em risco, esperando-se que o quasar se aproxime rapidamente de uma autêntica fase de revelação . Cortesia: NASA, JPL-Caltech, e M. Polletta (Univ. da Califórnia).

Astrónomos, utilizando o Telescópio Espacial Spitzer de infravermelho, identificaram recentemente dois quasares que podem estar à beira de uma gigantesca transformação - a passagem de um objecto escondido por enormes quantidades de poeira a um objecto completamente revelado.

Os quasares são dos objectos mais luminosos do Universo. Resultam da enorme actividade de um buraco negro de massa gigantesca no seio de uma galáxia, em geral invisível na extraordinária luminosidade da região que rodeia o buraco negro.

Sabe-se hoje que existe uma população de quasares de detecção muito difícil, já que residem em galáxias muito ricas em poeira. Esta, atraída para perto do buraco negro, esconde-o, juntamente com muita da emissão de energia originada nessa região. Tais quasares foram inicialmente previstos por modelos teóricos que procuravam explicar o fundo difuso presente nas observações mais profundas em raios-X. A detecção directa de tais entidades só seria conseguida nos últimos anos, com os telescópios de raios-X Chandra e XMM-Newton, e também nos infravermelhos, com o Telescópio Espacial Spitzer, pois a própria poeira que esconde o quasar aquece e radia nestes comprimentos de onda.

À medida que o tempo passa, e que mais e mais matéria vai sendo "consumida" pelo buraco negro, a emissão de energia proveniente das suas vizinhanças vai crescendo. A certa altura, pensam os astrónomos, estes "monstros" emitem mais do que a poeira que os esconde consegue suportar, destruindo e dispersando esta barreira até aí (quase) impenetrável.

Usando um dos levantamentos de infravermelho mais profundos e extensos realizados com o Telescópio Espacial Spitzer, e utilizando observações nos raios-X da mesma região, investigadores reuniram uma amostra de quasares com grau de obscurecimento elevado. Dois deles, apesar de extremamente ricos em poeira, exibem luminosidades tão elevadas (o equivalente a mais de 100 biliões de estrelas tipo Sol) que não é possível a poeira permanecer a obscurecer esta "fornalha" muito mais tempo. Aproximar-se-á pois uma fase de transição, de quasar obscurecido para quasar "límpido", com a poeira a ser destruída ou dispersada da região central da galáxia. Uma revelação apenas prevista por modelos teóricos e nunca antes observada no universo...