Os cientistas descobriram uma galáxia única na qual 2 mil estrelas por ano

Usando o Grande Telescópio Milimétrico Atakami (ALMA), os astrônomos observaram uma galáxia empoeirada em formação de estrelas conhecida como SPT 0538-50. Os resultados da campanha de observação, apresentados no dia 4 de dezembro no servidor de pré-impressões arXiv, fornecem mais informações sobre a estrutura desta galáxia.

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As chamadas galáxias starburst são galáxias fortemente obscurecidas que estão passando por um período de intensa formação estelar, com taxas de formação estelar tão altas quanto 1000 massas solares por ano. No entanto, embora muitas DSFGs sejam conhecidas, a sua estrutura nuclear, que pode ser importante para uma melhor compreensão da evolução destas galáxias, ainda não é totalmente compreendida.

SPT 0538-50 é um DSFG com redshift 2,78 com uma luminosidade infravermelha de 3,4 trilhões de luminosidades solares. A galáxia tem uma massa estelar de cerca de 33 bilhões de massas solares e uma taxa de formação de estrelas de 760 massas solares por ano.

Recentemente, uma equipa de astrónomos liderada por Hannah Stacey do Observatório Europeu do Sul (ESO) conduziu observações contínuas de longo prazo do SPT 0538-50 com o ALMA para revelar a sua estrutura nuclear.

As observações do ALMA revelaram que a região central do SPT 0538-50 tem uma morfologia de braço espiral duplo e uma barra nuclear potencial. Os investigadores sugerem que a barra nuclear pode contribuir para o fluxo de gás que alimenta a explosão nuclear e o buraco negro supermassivo da galáxia. Eles acrescentaram que estas descobertas sugerem que o SPT 0538-50 pode ser dinamicamente frio, como os discos nucleares locais.

O estudo descobriu que o SPT 0538-50 tem um raio efetivo de cerca de 1 anos-luz, um índice Sérsic de 950 e um ângulo de atitude de 1,2. Estes parâmetros correspondem a um disco compacto comparável a outros DSFGs conhecidos.

Com base nos dados coletados, os astrônomos obtiveram uma densidade extrema de taxa de formação de estrelas para a região central do SPT 0538-50, que era de cerca de 2000 massas solares. Portanto, esta é uma velocidade super-Eddington comparada ao limite de Eddington para galáxias infravermelhas quase ultraluminosas.

Os autores do artigo observaram que uma alta densidade de gás é necessária para explicar uma densidade tão alta da taxa de formação de estrelas na região central da galáxia estudada. Eles acrescentaram que, para acumular uma alta densidade de gás a algumas centenas de anos-luz do centro do SPT 0538-50, é necessária a influência adicional de processos dinâmicos seculares.

“Estas características podem indicar que processos dinâmicos seculares desempenham um papel na acumulação de uma elevada concentração de gás frio, o que contribui para a rápida formação de um esferóide estelar compacto e para a acreção de um buraco negro”, concluíram os cientistas.

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