Nota de Imprensa

“Justa cósmica": astrónomos observam um par de galáxias em interação no espaço profundo

21 de Maio de 2025

Os astrónomos testemunharam pela primeira vez uma violenta interação cósmica onde uma galáxia trespassa outra com radiação intensa. Os resultados, publicados hoje na revista Nature, mostram que esta radiação diminui a capacidade da galáxia “afetada” em formar novas estrelas. O novo estudo combinou observações do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) e do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e revelou com detalhe esta interação galáctica.

Foram observadas duas galáxias em interação violenta nas profundezas do Universo distante. Repetidamente, estas galáxias aproximam-se uma da outra com velocidades da ordem dos 500 km/s em rotas de colisão, apenas para se tocarem levemente e recuarem novamente, preparando-se para outra ronda do mesmo fenómeno, um pouco como faziam os cavaleiros numa justa medieval. “É por isso que chamamos a este sistema a 'justa cósmica'”, diz o co-líder do estudo Pasquier Noterdaeme, investigador do Institut d'Astrophysique de Paris, em França, e do Laboratório Franco-Chileno de Astronomia, no Chile. Ao contrário dos cavaleiros medievais, estes cavaleiros galácticos são muito pouco galantes, e um deles possui inclusivamente uma vantagem injusta: faz uso de um quasar para “trespassar” o seu adversário com uma “lança” de radiação.

Os quasares são núcleos brilhantes de algumas galáxias distantes, alimentados por buracos negros supermassivos, que libertam enormes quantidades de radiação. Tanto os quasares como as fusões entre galáxias eram mais comuns no Universo primordial, aparecendo com mais frequência nos primeiros milhares de milhões de anos do Universo. Assim, para os estudar, os astrónomos têm de observar o passado distante, usando para isso telescópios muito potentes. A luz desta “justa cósmica” demorou mais de 11 mil milhões de anos a chegar até nós, pelo que a observamos quando o Universo tinha apenas 18% da sua idade atual.

“Estamos a ver, pela primeira vez, o efeito direto da radiação de um quasar na estrutura interna do gás de uma galáxia que, de outro modo, seria completamente normal”, explica o co-líder do estudo, Sergei Balashev, investigador do Instituto Ioffe em São Petersburgo, Rússia. As novas observações indicam que a radiação libertada pelo quasar perturba as nuvens de gás e poeira da galáxia normal, deixando-lhe intactas apenas as regiões mais pequenas e mais densas. Estas regiões são provavelmente demasiado pequenas para conseguirem formar estrelas, o que faz com que esta galáxia conte com menos maternidades estelares após sofrer esta transformação dramática, o que diminui a sua capacidade em formar novas estrelas.

Há, no entanto, mais transformações importantes criadas por esta interação. “Pensamos que estas fusões trazem enormes quantidades de gás aos buracos negros supermassivos que se encontram nos centros das galáxias,” explica Balashev. Assim, novas reservas de combustível são colocadas ao alcance do buraco negro que alimenta o quasar e, por isso, à medida que o buraco negro se alimenta, o quasar pode continuar o seu “ataque”.

Este estudo foi levado a cabo com o auxílio do ALMA e do instrumento X-shooter montado no VLT do ESO, ambos situados no deserto chileno do Atacama. A alta resolução do ALMA ajudou os astrónomos a distinguir claramente as duas galáxias em fusão, que estão tão próximas que pareciam ser um único objeto em observações anteriores. Com o X-shooter, os investigadores analisaram a luz do quasar a atravessar a galáxia normal, o que lhes permitiu estudar como é que esta galáxia se transforma devido à radiação emitida pelo quasar da sua companheira ativa.

Observações com telescópios maiores e mais potentes poderão revelar mais sobre colisões como esta. Como diz Noterdaeme, um telescópio como o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO “permitir-nos-á certamente aprofundar o estudo deste e doutros sistemas, para melhor compreender a evolução dos quasares e o seu efeito nas suas galáxias hospedeiras e nas galáxias próximas delas”.

Informações adicionais

Este trabalho de investigação foi apresentado num artigo intitulado “Quasar radiation transforms the gas in a merging companion galaxy” publicado na revista Nature (doi: 10.1038/s41586-025-08966-4).

A equipa é composta por S. Balashev (Instituto Ioffe, São Petersburgo, Rússia), P. Noterdaeme (Instituto de Astrofísica de Paris, Paris, França [IAP] e Laboratório Franco-Chileno de Astronomia [FCLA], Chile), N. Gupta (Centro Inter-Universitário de Astronomia, Pune, Índia [IUCAA]), J. K. Krogager (Université Lyon I, Lyon, França & FCLA), F. Combes (Collège de France, Paris, França), S. López (Universidad de Chile [UChile]), P. Petitjean (IAP), A. Omont (IAP), R. Srianand (IUCAA) e R. Cuellar (UChile).

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infraestrutura astronómica internacional, surge no âmbito de uma parceria entre o ESO, a Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos (NSF) e os Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em prol dos seus Estados Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho de Investigação Nacional do Canadá (NRC) e o Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia (NSTC) da Taiwan e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) da Taiwan e o Instituto de Astronomia e Ciências do Espaço da Coreia (KASI). A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol dos seus Estados Membros; pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia dos Estados Unidos (NRAO), que é gerido pela Associação de Universidades, Inc. (AUI), em prol da América do Norte; e pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático. O Observatório Conjunto ALMA (JAO) fornece uma liderança e gestão unificadas na construção, comissionamento e operação do ALMA.

O Observatório Europeu do Sul (ESO) ajuda cientistas de todo o mundo a descobrir os segredos do Universo, o que, consequentemente, beneficia toda a sociedade. No ESO concebemos, construimos e operamos observatórios terrestres de vanguarda — os quais são usados pelos astrónomos para investigar as maiores questões astronómicas da nossa época e levar ao público o fascínio da astronomia — e promovemos colaborações internacionais em astronomia. Estabelecido como uma organização intergovernamental em 1962, o ESO é hoje apoiado por 16 Estados Membros (Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Irlanda, Itália, Países Baixos, Polónia, Portugal, Reino Unido, Chéquia, Suécia e Suíça), para além do Chile, o país de acolhimento, e da Austrália como Parceiro Estratégico. A Sede do ESO e o seu centro de visitantes e planetário, o Supernova do ESO, situam-se perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar extraordinário com condições únicas para a observação dos céus, acolhe os nossos telescópios. O ESO mantém em funcionamento três observatórios: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, assim como telescópios de rastreio, tal como o VISTA. Ainda no Paranal, o ESO acolherá e operará o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o APEX e o ALMA no Chajnantor, duas infraestruturas que observam o céu no domínio do milímetro e do submilímetro. No Cerro Armazones, próximo do Paranal, estamos a construir “o maior olho do mundo voltado para o céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. Dos nossos gabinetes em Santiago do Chile, apoiamos as nossas operações no país e trabalhamos com parceiros chilenos e com a sociedade chilena.

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Paris, France
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Email: noterdaeme@iap.fr

Sergei Balashev
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St Petersburg, Russia
Tel: +7 921 970 2553
Email: s.balashev@gmail.com

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2509, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.