Galáxias escuras são pequenas, ricas em gás de galáxias no Universo primitivo , que são muito ineficientes na formação de estrelas, previstos pelas teorias de formação de galáxias, e são considerados os blocos de construção das atuais estrelas brilhantes, cheios de galáxias. Os astrónomos pensam que eles podem ter alimentado as grandes galáxias com grande parte do gás que mais tarde formou para as estrelas que existem hoje.
Porque eles são essencialmente desprovidos de estrelas, estas galáxias escuras não emitem luz muito, tornando-as difíceis de detectar. Durante anos os astrônomos vêm tentando desenvolver novas técnicas que poderiam confirmar a existência destas galáxias. Pequenas quedas de absorção no espectro de fontes de luz de fundo ter insinuado sua existência. No entanto, este novo estudo é a primeira vez que tais objetos foram vistos diretamente.
"Nossa abordagem para o problema da detecção de uma galáxia escura era simplesmente a brilhar uma luz brilhante sobre ele." explica Simon Lilly (ETH Zurich, Suíça), co-autor do papel. "Procuramos o brilho fluorescente do gás em galáxias escuras quando são iluminadas pela luz ultravioleta de um quasar nas proximidades e muito brilhante. A luz do quasar faz com que as galáxias escuras acender em um processo semelhante à forma como roupas brancas são iluminadas por lâmpadas ultravioletas em uma boate. "
A equipe aproveitou-se da área de coleta de grande sensibilidade e do Very Large Telescope (VLT), e uma série de exposições muito longas, para detectar o brilho extremamente fraco fluorescente das galáxias escuras. Usaram o instrumento FORS2 para mapear uma região do céu, em torno do quasar brilhante HE 0109-3518, olhando para a luz ultravioleta, que é emitida pelo gás de hidrogénio quando é submetido à radiação intensa. Devido à expansão do universo, esta luz é realmente observada como uma máscara de violeta no momento em que atinge o VLT.
Os quasares são muito brilhantes, galáxias distantes, que se acredita ser alimentado por buracos negros supermassivos em seus centros. Seu brilho torna-os faróis poderosos que podem ajudar a iluminar a área circundante, a sondagem era quando as primeiras estrelas e galáxias se formam a partir do gás primordial. * "Após vários anos de tentativas para detectar emissão fluorescente de galáxias escuras, nossos resultados demonstram a potencial do nosso método de descobrir e estudar esses objetos fascinantes e previamente invisível ", diz Sebastiano Cantalupo ( University of California, Santa Cruz ), principal autor do estudo.
A equipe detectou quase 100 objetos gasosos que se encontram dentro de alguns milhões de anos-luz do quasar. Após uma análise cuidadosa projetado para excluir objetos em que a emissão pode ser alimentado por interno de formação estelar nas galáxias, em vez de a luz do quasar, eles finalmente reduzida a sua pesquisa de 12 objetos. Estas são as identificações mais convincentes de galáxias escuras no início do Universo até à data.
Os astrônomos também foram capazes de determinar algumas das propriedades das galáxias escuras. Eles estimam que a massa do gás neles há cerca de 1 bilhão de vezes a do Sol, típico para o gás-ricos, de baixa massa galáxias no Universo primitivo. Eles também foram capazes de estimar que a eficiência de formação estelar é suprimida por um fator de mais de 100 em relação ao típicos de formação estelar galáxiasencontradas em estágio semelhante na história cósmica.
"Nossas observações com o VLT têm fornecido evidências para a existência de compactas e isoladas nuvens escuras. Com este estudo, fizemos um passo crucial para revelar e compreender as fases obscuras iniciais de formação de galáxias e como as galáxias adquiriu seu gás", conclui Sebastiano Cantalupo.
O MUSE espectrógrafo de campo integral, que será encomendada no VLT em 2013, será uma ferramenta extremamente poderosa para o estudo desses objetos.
A imagem de profundidade, na parte superior da página mostra a região do céu em torno do quasar HE0109-3518. O quasar está perto do centro da imagem. A radiação energética do quasar faz brilhar galáxias escuras, ajudando os astrônomos a compreender as fases obscuras iniciais da formação da galáxia.
Galáxias escuras são essencialmente desprovidos de estrelas, pois eles não emitem qualquer luz que os telescópios pode pegar. Isto torna-os virtualmente impossível observar a menos que sejam iluminadas por uma fonte externa de luz como uma quasar de fundo. Esta imagem combina observações do Very Large Telescope, sintonizado para detectar as emissões fluorescentes produzidos pela iluminação quasar as galáxias escuras, com os dados da cor do Digitized Sky Survey 2.
O Galaxy diário via Royal Astronomical Society
Crédito da imagem: ESO, Digitized Sky Survey 2 e S. Cantalupo (UCSC)
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