Exclusivo: pesquisa brasileira pode desvendar mistério da formação de galáxias

Como noticiado pelo Olhar Digital, um grupo de pesquisadores brasileiros irá desvendar a evolução das galáxias utilizando o famoso telescópio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), no Chile. Reconhecido como o telescópio com a maior resolução em ondas milimétricas já construído, com ele, a equipe pretende investigar como buracos negros supermassivos alteram a formação de estrelas e sistemas galácticos inteiros.

O grupo faz parte do projeto BAH, sigla para “Blowing Star Formation Away in Active Galactic Nuclei Hosts” (Suprimindo a Formação Estelar em Galáxias com Núcleos Ativos, em português). O nome também é uma referência à famosa expressão gaúcha.

Os núcleos ativos de galáxia (AGN) são buracos negros supermassivos capturando matéria. Esse processo forma um disco de acreção ao seu redor, que emite radiação e partículas conhecidas como ventos ou outflows.

Em entrevista ao Olhar Digital News, o doutorando em física Lucas Ramos Vieira, da Universidade Federal e Santa Maria (UFSM), explicou o projeto: “investigaremos o gás frio que alimenta o buraco negro supermassivo no centro galáctico e forma novas estrelas. Essa é a peça que faltava para fechar o quebra-cabeça formado com outros dados já obtidos”.

Brasileiros já usaram o James Webb e outras tecnologias de ponta

Em uma pesquisa de 2021, o grupo utilizou o Telescópio Espacial James Webb (JWST) para investigar oito galáxias próximas com AGN. Nesse estudo, examinaram como o ventos impactavam as nuvens de gás morno (cerca de 500 a 700°C).

Com o ALMA, o grupo pretende analisar o gás frio, próximo ao zero absoluto (-273,15 ºC), em cinco galáxias. Quando esse material se aglomera e colapsa, o hidrogênio em sua composição inicia a fusão nuclear, formando uma estrela.

O vento do buraco negro impulsiona fluxos de gás frio em larga escala e gera uma onda de choque que limpa o gás e a poeira da galáxia ao seu redor. (Imagem: Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA)

Compreender como os outflows impactam esse processo expande a forma como a humanidade entende o cosmos. “Pretendemos fornecer mais informações para os modelos cosmológicos abordarem melhor o processo de formação e evolução de galáxias”, disse o pesquisador.

Pesquisadores do BAH utilizaram o James Webb para estudar galáxias com núcleos ativos. (Imagem: NASA, ESA, CSA, STScI (imagem de fundo) / vhv.rs (inserção). Edição: Olhar Digital)

Brasileiros com tecnologia de ponta

Para os astrofísicos, a potência do ALMA é fundamental à pesquisa. Localizado a 5 mil metros de altitude no deserto do Atacama, ele é composto por 66 antenas metálicas instaladas sobre trilhos. Esse equipamento combina os sinais captados por cada uma delas em um único feixe, o que amplia a sensibilidade das observações.

O telescópio é especializado na detecção de detalhes para revelar o cosmos. Suas antenas captam ondas milimétricas e submilimétricas do espectro eletromagnético, de 0,32 mm a 8,5 mm. Isso é essencial para a coleta de dados sobre as nuvens de gás frio, cujas moléculas emitem radiação nessa faixa.

Projeto BAH tem 7,5 horas de observação no ALMA para estudar nuvens de gases frios em galáxias próximas. (Imagem: B. Tafreshi (ESO))

Vieira destacou a importância dessas novas tecnologias para a ciência. “Ferramentas como o James Webb e o ALMA têm enxergado cada vez mais distante no cosmos, chegando a origem das galáxias”, disse o doutorando.

Segundo o cientista, esses telescópios captam informações que desafiam o conhecimento humano. Agora, os pesquisadores responsáveis por desvendar esses mistérios são brasileiros. “Tenho muito orgulho desse estudo. Essa conquista ocorre junto a outras universidades públicas, o que mostra a qualidade e excelência de nossas instituições de ensino superior”, comenta Vieira.

Projeto BAH expande as fronteiras da ciência

Além da UFSM, há pesquisadores brasileiros da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). O projeto também conta com cientistas do Centro de Astrobiologia da Espanha, do Instituto de Física Fundamental de Madri, do Instituto de Astrofísica das Canarias e da Universidade Jhon Hopkins, nos Estados Unidos.

Comandados pelo professor Rogemar Riffel da UFSM, esse grupo receberá os dados do estudo no próximo ano. As observações são feitas pela equipe do próprio telescópio, permitindo que os pesquisadores acessem as informações remotamente, sem a necessidade de viajar até o Chile.

Logo do projeto BAH ao lado de uma ilustração de Albert Einstein e um buraco negro. (Imagem: Grupo de Astrofísica UFSM)

Os cientistas brasileiros do projeto BAH estudarão as observações nos laboratórios de astrofísica da UFSM e UFRGS. As ferramentas, computadores e bolsas de mestrado e doutorado são financiadas pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pelo Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul (FAPERGS).

“Nosso programa de pós-graduação tem proporcionado aos estudantes e professores desenvolverem ciência de ponta. Muita das vezes, novos estudos em temas na fronteira do conhecimento humano”, concluiu o pesquisador.