Dados do observatório espacial da ESA, Herschel, permitiram completar o maior estudo alguma vez feito às galáxias locais, fornecendo um grande legado à comunidade científica.
Os pós de grão cósmico são um ingrediente pequeno mas fundamental na receita de gás e poeira para a criação de estrelas e planetas. Mas apesar da sua importância, temos um conhecimento incompleto das propriedades do pó em galáxias para lá da nossa Via Láctea.
As questões essenciais incluem de que forma o pó varia de acordo com o tipo de galáxia e como é que isto pode afectar a nossa compreensão da forma como as galáxias evoluem.
Antes de terminar as suas observações em Abril de 2013, o Herschel completou o maior estudo da poeira cósmica, analisando uma vasta gama de galáxias localizadas a 50-80 milhões de anos luz da Terra.
O catálogo contém 323 galáxias com vários tipos de formação estelar e diferentes composições químicas, observadas pelos instrumentos do Herschel no comprimento de onda do infravermelho distante e submilimétrico.
Podemos ver aqui uma amostra destas galáxias, organizadas das mais ricas em pó, no canto superior esquerdo às menos ricos em pó, no canto inferior direito.
As galáxias ricas em poeira são tipicamente em espiral ou irregulares, enquanto as pobres em poeira são normalmente elípticas. As cores azul e vermelho representam as regiões mais frias e mais quentes, respectivamente.
A poeira é aquecida suavemente, ao longo de uma gama de temperaturas, pela combinação da luz de todas as estrelas em cada galáxia, com a poeira mais quente concentrada em regiões onde nascem as estrelas.
Para comparação, também mostramos as galáxias em imagens de luz visível, obtidas pelo Sloan Digital Sky Survey. Aqui o azul corresponde às estrelas jovens – estrelas quentes e massivas que queimam muito rapidamente e que por isso duram pouco.
Ao contrário, as estrelas vermelhas correspondem à população mais velha – são menos massivas e mais frescas, e por isso duram mais tempo.
As observações do Herschel permitem aos astrónomos determinar a quantidade de luz emitida pelo pó em função do comprimento de onda, fornecendo ferramentas de estudo das propriedades físicas do pó.
Por exemplo, uma galáxia onde ocorre formação de estrelas a um ritmo mais acelerado deve ser composta por estrelas mais massivas e quentes e logo o pó nesta galáxia deve ser mais quente. Por outro lado, isto significa que a maior parte da luz emitida pela poeira terá um comprimento de onda curto.
No entanto, os dados mostram maior variação do que o esperado de uma galáxia para outra, baseado nas suas taxas de formação de estrelas, o que implica que outras propriedades, tais como a sua composição química, também desempenham um papel importante.
Ao permitir aos astrónomos investigar estas correlações e dependências, o estudo fornece um muito necessário padrão local que servirá de termo de comparação para a quantificação do papel desempenhado pela poeira na evolução das galáxias ao longo da história do Universo.
Os dados irão complementar observações feitas por outros telescópios, tais como o baseado no solo, o Atacama Large Millimeter Array, no Chile, que também irá permitir aos astrónomos analisar a poeira das galáxias no limite do Universo observável.
“PACS photometry of the Herschel Reference Survey – far-infrared/sub-millimeter colours as tracers of dust properties in nearby galaxies,” by L. Cortese et al., is published in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 18 March 2014.
Notícia e imagem: ESA