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Os astrônomos descobriram mais de uma dúzia de galáxias “adormecidas” que pararam sua formação estrela nos primeiros bilhões de anos após o Big Bang.
A descoberta, feita com dados do Telescópio espacial James Webb (JWST), ilumina uma fase fascinante na vida das primeiras galáxias e pode fornecer mais pistas sobre como as galáxias evoluem.
Existem várias razões pelas quais as galáxias podem parar de formar novas estrelas. Um é a presença de supermassivo buracos negros em seus centros. Esses gigantes emitem radiação intensa que aquece e esgota o gás frio, o ingrediente mais importante para a formação de estrelas. Além disso, galáxias vizinhas maiores podem retirar esse gás frio ou aquecê -lo, levando a uma parada na formação de estrelas. Como resultado, essas galáxias podem permanecer inativas indefinidamente, ou se tornarem “extinto. “
Outra razão pela qual as galáxias se tornam inativas é Feedback estelar. É quando o gás na galáxia é aquecido e expulso devido a processos estelares como supernovasventos estelares intensos ou a pressão associada à luz das estrelas. A galáxia passa assim por um período temporário “silencioso”.
“Esta geralmente é uma fase temporária, que geralmente dura cerca de 25 milhões de anos”. Alba Covelo Pazum estudante de doutorado da Universidade de Genebra e o principal autor de um novo estudo que descreve as descobertas, disse à Live Science em um email. Ao longo de milhões de anos, o gás que foi empurrado cai de volta e o gás quente esfria novamente. Uma vez que houver gás frio suficiente novamente, a galáxia pode começar a formar novas estrelas.
Enquanto a fase adormecida é comumente observada em galáxias próximas, os astrônomos encontraram apenas quatro galáxias adormecidas nos primeiros bilhões de anos do universo. Desses, três tinham massas abaixo de um bilhão de massas solares e uma tinha uma massa acima de 10 bilhões de massas solares. As observações limitadas e as propriedades dispersas de galáxias adormecidas não foram suficientes para obter uma imagem clara da formação de estrelas precoce.
Mas, usando dados espectroscópicos sensíveis da JWST, uma equipe internacional de astrônomos descobriu 14 galáxias adormecidas com uma ampla gama de massas no universo inicial, mostrando que as galáxias adormecidas não se limitam a faixas de massa baixa ou muito alta.
As descobertas foram enviadas para o banco de dados de pré -impressão arxiv em 27 de junho e ainda não foram revisados por pares.
Respirando
Os pesquisadores não esperavam ver galáxias adormecidas no início do universo. Como essas galáxias são jovens, elas devem estar formando vigorosamente muitas novas estrelas, pensou os astrônomos. Mas em um 2024 papelos pesquisadores descreveram a primeira descoberta de uma galáxia adormecida no universo inicial.
“A primeira descoberta de uma galáxia adormecida no universo inicial foi um choque porque essa galáxia havia sido observada antes com Hubble, mas não podíamos saber que estava inativo até o JWST”, disse Paz.
Isso porque, diferentemente do Telescópio espacial HubbleJWST’s Instrumento NirSpec Ambos podem ver a luz dessas galáxias que foi vermelha para comprimentos de onda do infravermelho próximo e também fornecer detalhes espectroscópicos sobre isso.
Os astrônomos estavam curiosos para saber por que as primeiras galáxias pararam de formar estrelas e se isso era comum entre uma ampla gama de massas estelares. Uma hipótese era que as galáxias tinham explosões de formação de estrelas e, em seguida, períodos tranquilos, antes de começar novamente. Paz e sua equipe procuraram as galáxias que estavam entre explosões de formação de estrelas. Eles usaram dados de galáxias disponíveis publicamente no Amanhw JWST Archive.
Eles examinaram a luz de cerca de 1.600 galáxias, procurando sinais de novas estrelas que não se formam. Eles também se concentraram em assinaturas claras de estrelas de meia-idade ou velhas à luz das galáxias. A equipe encontrou 14 galáxias, variando de cerca de 40 milhões a 30 bilhões de massas solares, que haviam pausado a formação de estrelas.
“Agora encontramos 14 fontes apoiando esse processo de explosão, e descobrimos que todos eles interromperam a formação de estrelas entre 10 (milhões) e 25 milhões de anos antes de observá -los”, explicou Paz. Isso significa que essas 14 galáxias seguiram uma moda parada de formação de estrelas, em vez de formar estrelas continuamente, e ficam quietas por pelo menos 10 milhões a 25 milhões de anos.
Essa soneca relativamente curta sugere que o feedback estelar, como supernovas ou ventos estelares, os levou a ficar quieto e que eles possam eventualmente reiniciar suas fábricas estelares, disse Paz.
No entanto, ainda há incerteza, acrescentou. “Não podemos confirmar isso com certeza, porque não sabemos quanto tempo eles permanecerão inativos e, se permanecerem adormecidos por mais 50 milhões de anos, isso significaria que a causa de sua têmpera é diferente”, explicou Paz.
Esse cenário sugere que as galáxias estão mortas. No entanto, as propriedades atuais dessas galáxias suportam um ciclo de ajustes e partidas.
Como galáxias adormecidas são tão raras, muito sobre elas permanece misteriosa. No entanto, os astrônomos esperam que as futuras observações ajudem a esclarecer essas fábricas de estrela. Um próximo programa JWST chamado “Sleeping Beauties” será dedicado a descobrir galáxias adormecidas no universo inicial, disse Paz. Este programa permitirá que os astrônomos estimam quanto tempo permanece uma galáxia nesta fase silenciosa e os ajudará a entender o processo de formação de estrelas.
“Ainda existem muitas incógnitas para nós, mas estamos um passo mais perto de desvendar esse processo”, disse Paz.
