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Evolução das Galáxias

O estudo da evolução do universo, tem ganho nos últimos anos um novo impulso, devido ao estudo da evolução das galáxias. Nesta última década muito esforço tem sido feito no sentido de perceber melhor como evoluem as galáxias e por consequência, o universo. Até ao inicio dos anos noventa os astrónomos pensavam que as galáxias se formavam quando uma nuvem gigante colapsava para dar origem a uma determinada galáxia. Segundo este modelo, conhecido por ELS ( Eggen, Lydan-Bell & Sandage ), este colapso inicial daria origem a uma galáxia esferóidal. No entanto, se mais matéria continuasse a agregar-se ao sistema, este começaria a rodar em torno do centro de massa, formando assim uma galáxia com um disco.

Esta ideia começou a mudar quando o telescópio espacial Hubble foi lançado e produziu as primeiras imagens do universo profundo. Mas não foi apenas com o Hubble que a nossa visão da evolução das galáxias começou a alterar-se. A construção dos grandes telescópios, como o Keck I, veio também contribuir para esta mudança.

Uma das formas para investigar a evolução de uma galáxia é estudando o espectro electromagnético produzido por ela. Em particular, na zona do espectro do ultravioleta (UV). Mas porque razão estudam os astrónomos esta região do espectro? A razão é simples. A quantidade de radiação produzida na zona do UV é uma indicação do número de estrelas que estão a formar-se nesse instante. Isto porque a maior parte da radiação UV é produzida por estrelas do tipo O e B. Estas são estrelas de grande massa e com uma vida muito curta, da ordem dos milhões de anos, enquanto que o Sol tem uma vida de 10 mil milhões de anos. Portanto, se temos muitas estrelas O e B a formarem-se então temos muita radiação ultravioleta. Se não medimos muita radiação UV então isso significa que não existem estrelas do tipo O e B, ou seja não se estão a formar muitas estrelas.Tendo em conta este facto os astrónomos começaram a estudar os espectros das galáxias longínquas para estudar a formação de estrelas, pois assim tem-se uma ideia de como elas evoluem no tempo. No entanto, os astrónomos depararam-se ainda com uma dificuldade. A dificuldade é que todo o espectro se encontra deslocado para o vermelho, isto é, dado um comprimento de onda este encontra-se desviado para valores mais elevados. Os astrónomos quantificam esse desvio pela letra z. Tendo em consideração este efeito cosmológico os astrónomos podem saber em que região do espectro vai estar a zona do UV. Se uma galáxia tem um desvio para o vermelho de z1 então o UV vai estar, por exemplo, na zona do espectro do óptico. Se tem um z2 > z1, então o espectro do UV vai estar na zona do infravermelho. Assim os astrónomos iniciaram as suas investigações. As primeiras investigações foram efectuadas pelo grupo de Lilly e posteriormente pelo grupo liderado por Madau. O primeiro observou com o telescópio do consórcio Canadá, Hawaii e França. O segundo com o telescópio espacial Hubble. As conclusões a que estes astrónomos chegaram foi que a grande época de formação de estrelas, portanto o máximo da intensidade no UV nas galáxias, ocorreu para desvios para o vermelho, z, da ordem de 1.5.

No entanto este trabalho foi colocado em causa, mais recentemente, por um outro grupo de investigadores, Pascarele e colaboradores. O que eles verificaram foi que tendo em conta a diminuição do brilho destas galáxias, devido ao factor cosmológico (1+z)3, esse máximo na intensidade no UV não ocorria para o valor de 1.5 mas para valores mais elevados.

Mas não é tudo. Têm-se descoberto pequenos sistemas proto-galácticos para distâncias muito grandes de nós, com uma grande formação de estrelas e gravitacionalmente ligados. Tudo isto parece sugerir que a formação das galáxias ocorreu em períodos muito mais recuados do que era pensado. Mais, que elas se formam através da fusão destes pequenos sistemas proto-galácticos ao invés de se formarem de acordo com o modelo ELS.

No entanto toda esta polémica poderá vir a ser resolvida quando tivermos à nossa disposição os novos instrumentos de observação como o VLT, o Gemini, ou seja, a nova geração de telescópios. Além disso está prevista a substituição do Hubble, por um telescópio com um espelho de oito metros. Esperam-se por isso novos desenvolvimentos em relação ao conhecimento de como se formam e evoluem as galáxias, e naturalmente como evolui o universo.

PM



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