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Processos que levavam à criação dessas estruturas vinham sendo um quebra-cabeças para os astrônomos.
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Simulação da bolha Lyman-alpha Blob criada pelo supercomputador Pleiades da Nasa, mostrando a distribuição de gás da bolha (Foto: J.Geach/D.Narayanan/R.Crain)Essas bolhas são enormes nuvens de hidrogênio e para descobrir mais sobre sua composição foram necessários diversos telescópios gigantes, entre eles o Alma (sigla para Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) e o ESO Very Large Telescope, ou VLT.
Essas galáxias, em contrapartida, estão no centro de um "cacho" de outras menores, no que parece ser a fase inicial de formação de um grupo massivo de galáxias.
De acordo com os pesquisadores, as duas galáxias observadas dentro da bolha de Lyman-alpha devem evoluir para uma grande galáxia elíptica.
As bolhas Lyman-Alpha podem cobrir centenas de milhares de anos luz e são encontradas a longas distâncias cósmicas. O nome reflete a característica das ondas ultravioletas que elas emitem, conhecidas como radiação Lyman-alpha.
Desde a descoberta dessas bolhas, os processos que levam à criação dessas estruturas têm sido um quebra-cabeças para os astrônomos. Mas novas observações do Alma podem agora ter solucionado o mistério.
As bolhas
Uma das maiores bolha Lyman-alpha conhecidas - e a mais estudada - é a SSA22, ou LAB-1. Localizada dentro do centro de um grupo de galáxias em fase inicial de formação, foi o primeiro objeto desse tipo a ser descoberto, em 2000, e está tão distante que sua luz demorou 11,5 bilhões de anos para chegar até a Terra.
Um grupo de astrônomos, liderado por Jim Geach, do Centro de Pesquisas Astrofísicas da Universidade de Hertfordshire, na Inglaterra, usou agora a tecnologia do Alma para observar a luz das nuvens de pó geladas em galáxias distantes para olhar ainda mais profundamente na LAB-1.
Isso permitiu a identificação de diversas fontes de emissão de ondas submilimétricas.
Antenas do Alma, no Chile, cujas imagens ajudaram a desvendar detalhes da bolha gigante (Foto: ESO/C. Malin)Isso revelou que as fontes de emissão "pescadas" pelo Alma estão localizadas no centro da bolha, onde estão sendo formadas estrelas numa velocidade 100 vezes maior do que a da Via Láctea.
Imagens adicionais mostram ainda que as fontes do Alma estão cercadas de galáxias mais fracas que podem estar bombardeando as fontes centrais com material, e auxiliando na velocidade da formação estalar.
Luzes na neblina
A equipe então usou uma simulação galáctica sofisticada para demonstrar que a nuvem brilhante gigante emitida pela Lyman-Alpha pode ser explicada se a luz ultravioleta produzida pela formação estelar observada pelas fontes do Alma espalha o gás hidrogênio dos arredores. Isso levaria à formação da bolha de Lyman-Alfa que conseguimos ver.
A radiação ultravioleta da Lyman-alpha aparece em verde, após ser "esticada" pela expansão do Universo em sua longa jornada para Terra (Foto: ESO/M. Hayes)
"Pense nas luzes das ruas numa noite de neblina - você vê aquele brilho difuso porque a luz se espalha de pequenas gotas. Um movimento similar acontece aqui, exceto pelo fato de que a luz das ruas é uma galáxia de intensa formação estelar, e a neblina é uma nuvem gigante de gás intergaláctico. As galáxias estão iluminando seus arredores", explica.
Entender a formação das galáxias e sua evolução é um desafio enorme para os astrônomos e as bolhas Lyman-Alfa são importantes porque parecem ser os lugares onde a maioria das galáxias massivas se formam. Em particular, o brilho dessas bolhas pode dar informações sobre o que está acontecendo nas nuvens de gás primordiais que circundam as galáxias jovens - uma região que é muito difícil de estudar, mas crítica para a compreensão sobre a formação das galáxias.
"O que é mais empolgante sobre essas bolhas é que estamos tendo uma rara visão do que está acontecendo nos arredores dessas galáxias jovens e em formação. Por muito tempo, a origem das luzes da Lyman-alpha tem sido controversa. Mas, com a combinação de novas observações e simulações de ponta, nós podemos ter resolvido um mistério de 15 anos: a LAB-1 é um local de formação de uma grande galáxia elíptica que um dia será o centro de um grupo de galáxias. Nós estamos vendo um quadro da formação dessa galáxia há 11,5 bilhões de anos", disse o pesquisador.
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