SMM J2135-0102, a galáxia que fabrica 250 novas estrelas mais rápido que a Via Láctea

Astrônomos combinaram uma lente gravitacional natural e uma rede sofisticada de telescópios para obter a vista mais detalhada de "fábricas estelares" numa galáxia a 10 bilhões de anos-luz da Terra. Eles descobriram que a galáxia distante, conhecida como SMM J2135-0102, está fabricando novas estrelas 250 vezes mais depressa que a nossa Galáxia, a Via Láctea. Também localizaram quatro regiões discretas de formação estelar dentro da galáxia, cada com mais de 100 vezes o brilho das locais (como a Nebulosa de Órion) onde as estrelas se formam na nossa Galáxia. Esta é a primeira vez que os astrônomos foram capazes de estudar propriedades de regiões de formação estelar individuais numa galáxia tão longe da Terra. "Para um leigo, as nossas imagens parecem desfocadas, mas para nós, mostram o requintado detalhe de um ovo Fabergé," afirma Steven Longmore do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica (CfA). Longmore é um dos autores do estudo que descreve estes achados, publicado online na edição de 21 de Março de 2010 da Nature. Devido ao tempo que demora para a luz chegar até nós, vemos a galáxia como ela existia a apenas 3 bilhões de anos após o Big Bang. Tinha o tamanho da Via Láctea nessa altura. Se pudéssemos ver como é agora, 10 bilhões de anos depois, seria uma gigante galáxia elíptica muito mais massiva que a nossa. "Esta galáxia é o equivalente a um adolescente atravessando uma fase de crescimento," afirma Mark Swinbank da Universidade de Durham, autor principal do artigo. "Se pudéssemos vê-la hoje como um 'adulto', veríamos o equivalente galáctico a um alto jogador de basquete". Do nosso ponto de vista, SMM J2135-0102 está localizada por trás de um enorme enxame de galáxias vizinhas. A gravidade do enxame age como uma lente para ampliar a galáxia mais distante por um fator de 16, tanto em tamanho aparente como em brilho, tornando visíveis detalhes que de outro modo seriam imperceptíveis. A galáxia, embora altamente obscurecida por poeira em comprimentos de onda visíveis, emite grandes quantidades de radiação em comprimentos de onda submilimétricos (perto da região rádio do espectro). De fato, é a galáxia submilimétrica mais brilhante conhecida, o que a torna num alvo óbvio para o SMA (Submillimeter Array). O SMA é um interferômetro de 8 elementos que opera nos comprimentos de onda entre 0,3 e 2 milímetros, localizado no topo do Mauna Kea no Hawaí. Combinado com a ampliação natural da lente gravitacional, a rede providenciou observações de extrema alta resolução - o equivalente a usar um telescópio para avistar uma moeda a mais de 600 km de dist0ância. Isto forneceu um nível de detalhe para uma galáxia a 10 bilhões de anos-luz de distância comparável às melhores observações de galáxias vizinhas, ricas em formação estelar. Devido à poeira obscurecente, a distância à galáxia não pôde ser determinada por observações no visível. Para essa tarefa, os astrônomos usaram um instrumento único, denominado "Zpectômetro", acoplado ao Telescópio Robert C. Byrd Green Bank do NRAO (National Radio Astronomy Observatory). Este instrumento foi capaz de determinar a distância da galáxia ao medir a emissão de rádio por moléculas de monóxido de carbono. A medição precisa da distância permitiu aos cientistas determinar o "efeito exato que a lente gravitacional teria na galáxia, e por isso exatamente como a galáxia seria na ausência da lente," de acordo com Andrew Baker, da Universidade de Rutgers. Os dados do SMA revelaram quatro regiões de formação estelar extremamente brilhantes. As grandes luminosidades, 100 vezes maior que as galáxias vizinhas normais, implicam uma elevada taxa de formação estelar. "Nós não sabemos com certeza o porquê das estrelas estarem se formando tão rapidamente, mas o nosso resultado sugere que as estrelas formaram-se muito mais eficientemente no princípio do Universo do que agora," afirma Swinbank. Os seus resultados fornecem novos dados sobre uma altura crítica da história do Universo. SMM J2135-0102 está sendo observada no momento do nascimento da maioria das estrelas, e por isso quando muitas das propriedades das galáxias vizinhas foram definidas. Ao estudar esta e outras galáxias distantes no jovem Universo, os astrônomos esperam aprender mais sobre a história da Via Láctea e de outras galáxias vizinhas.