Usando observações do Telescópio Espacial James Webb, os astrônomos identificaram mais de 40 estrelas com microlentes em uma única galáxia atrás do aglomerado de galáxias Abell 370 com desvio para o vermelho de 0,725 (apelidado de arco do Dragão) quando o Universo tinha metade de sua idade atual.
Nesta imagem de Abell 370 do Hubble, a galáxia hospedeira onde as 44 estrelas foram descobertas aparece várias vezes. Crédito da imagem: NASA.
“Esta descoberta inovadora demonstra, pela primeira vez, que é possível estudar um grande número de estrelas individuais numa galáxia distante,” disse o Dr. Fengwu Sun, investigador de pós-doutoramento no Centro de Astrofísica de Harvard & Smithsonian.
“Embora estudos anteriores realizados com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA tenham encontrado cerca de sete estrelas, agora temos a capacidade de resolver estrelas que anteriormente estavam fora da nossa capacidade.”
“É importante ressaltar que a observação de mais estrelas individuais também nos ajudará a compreender melhor a matéria escura no plano das lentes destas galáxias e estrelas, o que não poderíamos fazer apenas com o punhado de estrelas individuais observadas anteriormente.”
No estudo, Sun e colegas analisaram as imagens Webb de uma galáxia conhecida como Arco do Dragão, localizada ao longo da linha de visão da Terra, atrás de um enorme aglomerado de galáxias chamado Abell 370.
Devido ao seu efeito de lente gravitacional, o Abell 370 estica a espiral característica do arco do Dragão em uma forma alongada – como uma sala de espelhos de proporções cósmicas.
Os astrónomos analisaram cuidadosamente as cores de cada uma das estrelas dentro do arco do Dragão e descobriram que muitas são supergigantes vermelhas. Isto contrasta com descobertas anteriores, que identificaram predominantemente supergigantes azuis.
Segundo os investigadores, esta diferença nos tipos estelares também destaca o poder único das observações de Webb em comprimentos de onda infravermelhos, que podem revelar estrelas a temperaturas mais baixas.
“Quando descobrimos estas estrelas individuais, estávamos na verdade à procura de uma galáxia de fundo que fosse ampliada pelas galáxias deste aglomerado massivo”, disse o Dr.
“Mas quando processamos os dados, percebemos que havia o que pareciam ser muitos pontos estelares individuais.”
“Foi uma descoberta emocionante porque foi a primeira vez que conseguimos ver tantas estrelas individuais tão distantes.”
“Sabemos mais sobre as supergigantes vermelhas na nossa vizinhança galáctica local porque estão mais próximas e podemos obter melhores imagens e espectros, e por vezes até resolver as estrelas.”
“Podemos usar o conhecimento que adquirimos ao estudar supergigantes vermelhas no Universo local para interpretar o que acontece a seguir com elas numa época tão inicial da formação de galáxias em estudos futuros.”
A maioria das galáxias, incluindo a Via Láctea, contém dezenas de bilhões de estrelas. Em galáxias próximas, como a galáxia de Andrômeda, os astrônomos podem observar estrelas uma por uma.
No entanto, em galáxias a milhares de milhões de anos-luz de distância, as estrelas aparecem misturadas, uma vez que a sua luz precisa de viajar milhares de milhões de anos-luz antes de chegar até nós, representando um desafio de longa data para os cientistas que estudam como as galáxias se formam e evoluem.
“Para nós, as galáxias que estão muito distantes geralmente parecem uma bolha difusa e difusa”, disse o Dr. Yoshinobu Fudamoto, astrônomo da Universidade de Chiba.
“Mas, na verdade, essas bolhas consistem em muitas, muitas estrelas individuais. Simplesmente não podemos resolvê-los com nossos telescópios.”
O descobertas foram publicados na revista Astronomia da Natureza.
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Y. Fudamoto e outros. Identificação de mais de 40 estrelas ampliadas gravitacionalmente em uma galáxia com desvio para o vermelho 0,725. Nat Astronpublicado online em 6 de janeiro de 2025; doi: 10.1038/s41550-024-02432-3
