Astrônomos captam sinais de rádio de uma galáxia distante

Explorar galáxias a distâncias muito maiores do que a Terra pode agora estar ao seu alcance.

Como as estrelas se formam em galáxias distantes? Os astrônomos há muito tentam responder a essa pergunta detectando sinais de rádio emitidos por galáxias próximas. No entanto, esses sinais se tornam mais fracos quanto mais longe a galáxia está da Terra, tornando difícil para os radiotelescópios atuais captá-los.

Agora, pesquisadores de Montreal e da Índia capturaram um sinal de rádio da galáxia mais distante até agora em um comprimento de onda específico conhecido como linha de 21 cm, permitindo que os astrônomos se aprofundem nos mistérios do início do universo. Com a ajuda do radiotelescópio Giant Metrewave na Índia, esta é a primeira vez que este tipo de sinal de rádio foi detectado a uma distância tão grande.

Ilustração mostrando a detecção de um sinal de uma galáxia distante. Crédito: Sawada Pardesi

“Uma galáxia emite diferentes tipos de sinais de rádio. Até agora, só era possível captar esse sinal específico de uma galáxia próxima, o que limita nosso conhecimento sobre as galáxias mais próximas da Terra”, diz Arnab Chakraborty, pesquisador de pós-doutorado da Universidade McGill. sob supervisão do professor Matt Dobbs.

Mas com a ajuda de um fenômeno natural chamado lente gravitacional, podemos captar um sinal fraco de uma distância recorde. Isso nos ajudará a entender a formação de galáxias a distâncias muito maiores da Terra.”

Um olhar para trás no tempo para o início do universo

Pela primeira vez, os pesquisadores conseguiram detectar o sinal de uma distante galáxia formadora de estrelas conhecida como SDSSJ0826+5630 e medir a composição de seu gás. Os pesquisadores observam que a massa atômica do conteúdo de gás nesta galáxia em particular é quase o dobro da massa das estrelas visíveis para nós.

Imagem de um sinal de rádio da galáxia. Crédito: Chakraborty e Roy/NCRA-TIFR/GMRT

O sinal que a equipe detectou foi emitido por esta galáxia quando o universo tinha apenas 4,9 bilhões de anos, permitindo aos pesquisadores vislumbrar os mistérios do início do universo. “É o equivalente a olhar para trás no tempo 8,8 bilhões de anos”, diz Chakraborty, que estuda cosmologia no Departamento de Física da Universidade McGill.

Capture o sinal de uma galáxia distante

“As lentes gravitacionais amplificam o sinal vindo de um objeto distante para nos ajudar a observar o início do universo. Neste caso específico, o sinal é distorcido pela presença de outro objeto massivo, outra galáxia, entre o alvo e o observador. Isso efetivamente amplifica o sinal por um fator de 30, permitindo que o telescópio os capture”, diz o coautor Nirupam Roy, professor associado do Departamento de Física do Instituto Indiano de Ciências.

Segundo os pesquisadores, esses resultados mostram a viabilidade de observar galáxias distantes em situações semelhantes usando lentes gravitacionais. Ele também abre novas e empolgantes oportunidades para investigar a evolução cósmica de estrelas e galáxias usando os radiotelescópios de baixa frequência atuais.

Referência: “Emissão HI de 21 cm detectada de uma galáxia com lente intensa em z ∼1.3” por Arnab Chakraborty e Nirupam Roy, 23 de dezembro de 2022, disponível aqui. Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stac3696

O Telescópio Gigante Metrewave Radio é construído e operado pela NCRA-TIFR. A pesquisa foi financiada pela McGill University e pelo Indian Institute of Science.