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nov 27 2014

Metade das estrelas pode estar fora das galáxias

Luz de Fundo Extragaláctica

Astrônomos acreditam ter encontrado indícios de que metade das estrelas do Universo não faz parte de galáxias, vagando isoladas pelo enorme espaço intergaláctico.

Há muito se debate a origem da “Luz de Fundo Extragaláctica” (LFE) – as galáxias conhecidas não emitem luz suficiente para explicar todo o brilho que é captado quando observamos o céu – essa radiação fica na faixa infravermelha do espectro.

Há cerca de 10 anos, uma equipe usou dados do telescópio espacial Spitzer para concluir que esse brilho de fundo tinha sido emitido pelas galáxias primordiais, há muito tempo destruídas ou fundidas para formar a atual população de galáxias conhecidas.

Estrelas sem galáxias

Agora, usando telescópios especiais a bordo de dois foguetes de sondagem da NASA, Michael Zemcov e seus colegas verificaram que a luz de fundo extragaláctica é azul demais para poder ser atribuída às galáxias muito antigas – nesse caso, o desvio para o vermelho deveria ser muito maior.

Este gráfico ilustra como a equipe mediu um brilho difuso de infravermelho preenchendo de luz os espaços entre as galáxias. Em primeiro lugar, imagens do céu foram coletadas em vários voos de foguetes – uma pequena parte da imagem é mostrada à esquerda. O próximo passo foi remover todas as estrelas e galáxias conhecidas. Os dados restantes revelam padrões de grande escala de luz com aglomerados que são maiores do que as próprias galáxias (centro). Suavizando os dados, é possível ver os padrões de grande escala (à direita).[Imagem: NASA/JPL-Caltech].
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Segundo eles, a melhor explicação para os novos dados é que esse brilho se origina de estrelas que foram arrancadas de suas galáxias originais por colisões e fusões, e agora flutuam soltas pelo espaço intergaláctico.

Essas estrelas não são diretamente observáveis porque estrelas são muito pequenas em comparação com as galáxias que povoam o céu. Apesar disso, “a luz total produzida por essas estrelas desgarradas é mais ou menos igual à luz de fundo que obtemos contando as galáxias individualmente,” disse o professor Jamie Bock, membro da equipe.

Em outras palavras, se você calcular a luz produzida individualmente por todas as galáxias conhecidas, a soma será menor do que a luz de fundo extragaláctica. Com base nessa intensidade do brilho captado, a equipe conclui que há tantas estrelas desgarradas quanto estrelas reunidas em galáxias.

A ideia não é totalmente estranha, uma vez que já se conhecem vários planetas sem estrelas, vagando soltos pelas galáxias, assim como estrelas hipervelozes ejetadas da Via Láctea. E isto sem levar em conta o processo de fusões e choques entre galáxias, que podem deixar muitas estrelas órfãs.

As estrelas desgarradas são pequenas demais para serem vistas individualmente, para se manifestam na forma de um suave brilho, que é muito maior do que o emitido pelas próprias galáxias. [Imagem: NASA/JPL-Caltech]
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Redefinição de galáxia

“As descobertas redefinem o que os cientistas imaginam ser galáxias. Galáxias podem não ter um conjunto delimitado de estrelas, mas em vez disso se espalharem por grandes distâncias, formando um vasto mar interconectado de estrelas,” disse a NASA em comunicado.

O experimento CIBER (Cosmic Infrared Background Experiment) consistiu em lançar telescópios com enorme campo de visão – várias vezes a área coberta pela Lua cheia – para observar diferentes partes do céu em diferentes momentos, o que permitiu eliminar a influência da luz zodiacal, o reflexo do brilho do Sol sobre partículas de poeira espalhadas pelo Sistema Solar.

Como o processamento dos dados foi extremamente delicado e trabalhoso, envolvendo identificar e remover outras fontes, como as geradas pelo próprio instrumento, pelo Sistema Solar, pelas estrelas, pela Via Láctea e por todas as demais galáxias, vários astrônomos não envolvidos no estudo receberam os resultados com cautela, talvez escaldados pelos casos recentes dos neutrinos superluminais e pela detecção de ondas gravitacionais.

Mas muitos concordam que há um problema com os dados observacionais – as galáxias conhecidas não geram a quantidade de radiação detectada – e a equipe forneceu uma explicação possível.

“Embora tenhamos projetado nosso experimento para procurar pela emissão das primeiras estrelas e galáxias, essa explicação não se encaixa muito bem nos nossos dados. A melhor interpretação é que estamos vendo a luz de estrelas fora das galáxias, mas nos mesmos halos de matéria escura. As estrelas foram arrancadas das suas galáxias-mãe por interações gravitacionais – que sabemos acontecer a partir de imagens de galáxias interagindo – e arremessadas a grandes distâncias,” defende Zemcov.

Bibliografia:
On the origin of near-infrared extragalactic background light anisotropy

Michael Zemcov, Joseph Smidt, Toshiaki Arai, James Bock, Asantha Cooray, Yan Gong, Min Gyu Kim, Phillip Korngut, Anson Lam, Dae Hee Lee, Toshio Matsumoto, Shuji Matsuura, Uk Won Nam, Gael Roudier, Kohji Tsumura, Takehiko Wada
Science

Fonte: Inovação Tecnológica
Editado por: Arquivo X do Brasil

 
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