ALMA identifica primeira poluição ambiental do Universo

Astrónomos descobriram nuvens gigantes de carbono gasoso em torno de galáxias, a primeira confirmação de que os átomos de carbono se espalharam além das galáxias.

Usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), investigadores descobriram nuvens gigantescas de carbono gasoso com um raio superior a 30.000 anos-luz em torno de galáxias jovens.

Esta é a primeira confirmação de que os átomos de carbono, produzidos no interior das estrelas, no início do Universo, se espalharam além das galáxias. Nenhum estudo teórico previu grandes casulos de carbono em torno de galáxias em crescimento, o que levanta questões sobre a nossa compreensão atual da evolução cósmica. O artigo científico foi recentemente publicado no The Astrophysical Journal.

“Examinámos cuidadosamente o Arquivo Científico ALMA e recolhemos todos os dados que contêm sinais de rádio de iões de carbono em galáxias do Universo jovem, apenas mil milhões de anos após o Big Bang,” disse Seiji Fujimoto, autor principal do artigo e astrónomo da Universidade de Copenhaga.

“Ao combinar todos os dados, alcançámos uma sensibilidade sem precedentes. Obter um conjunto de dados da mesma qualidade com uma observação levaria 20 vezes mais do que as observações típicas do ALMA, o que é quase impossível de alcançar.”

Os elementos pesados como o carbono e o oxigénio não existiam no Universo na época do Big Bang. Foram formados mais tarde graças à fusão nuclear nas estrelas. No entanto, ainda não se sabe como estes elementos se espalharam pelo Universo.

Os astrónomos encontraram elementos pesados dentro de galáxias bebé, mas não para lá dessas galáxias, devido à sensibilidade limitada dos seus telescópios. Esta equipa de investigação resumiu os sinais fracos armazenados no arquivo de dados e empurrou os limites.

“As nuvens gasosas de carbono são quase cinco vezes maiores do que a distribuição de estrelas nas galáxias, como observado pelo Telescópio Espacial Hubble,” explicou Masami Ouchi, professor na Universidade de Tóquio e do Observatório Astronómico Nacional do Japão. “Vimos nuvens difusas, mas enormes, flutuando no Universo escuro como carvão.”

Como é que os casulos de carbono se formaram? “As explosões de supernova na fase final da vida estelar expelem elementos pesados formados nas estrelas,” disse o professor Rob Ivinson, diretor de ciência do ESO.

“Os jatos energéticos e a radiação dos buracos negros supermassivos nos centros das galáxias também podem ajudar a transportar carbono para fora das galáxias e, finalmente, para todo o Universo. Estamos a testemunhar esse processo de difusão em andamento, a primeira poluição ambiental do Universo.”

A equipa de investigação realça que, atualmente, os modelos teóricos são incapazes de explicar estas grandes nuvens de carbono em torno de galáxias jovens, provavelmente indicando que algum novo processo físico tem de ser incorporado nas simulações cosmológicas.

“As galáxias jovens parecem ejetar uma quantidade de gás rico em carbono que excede em muito a nossa expetativa,” afirmou Andrea Ferrara, professor da Scuola Normale Superiore di Pisa.

A equipa está agora a usar o ALMA e outros telescópios por todo o planeta para explorar ainda mais as implicações da descoberta de fluxos galácticos e halos ricos em carbono em torno das galáxias.