Uma equipe internacional liderada pela astrônoma chilena Victoria Catán identificou reservas de gás em 52 galáxias distantes. O levantamento utilizou observações do radiotelescópio ALMA, no deserto do Atacama, para procurar sinais da matéria-prima da formação estelar. Entre os objetos estudados estão galáxias que ainda guardam gás, mas produzem poucas estrelas — uma combinação que pode ajudar a esclarecer como esses sistemas entram em uma fase de menor atividade.
A busca começou pelo gás, em vez do brilho
Grande parte do que sabemos sobre galáxias vem da luz produzida por suas estrelas. Entretanto, selecionar objetos por seu brilho também influencia quais populações entram nas pesquisas.
Galáxias com determinadas características ficam mais fáceis de encontrar. Outras, menos evidentes nas faixas observadas ou pouco eficientes em formar estrelas, podem receber menos atenção.
A estratégia da equipe de Catán procurou reduzir esse problema. Em vez de partir apenas de uma lista de galáxias brilhantes no óptico ou no infravermelho, os pesquisadores buscaram emissões associadas ao gás.
Segundo o Instituto de Astrofísica da Pontifícia Universidade Católica do Chile, a abordagem permitiu investigar sistemas em diferentes etapas de evolução, incluindo aqueles que parecem caminhar para a inatividade. Catán é doutoranda da instituição e pesquisadora do Núcleo Milênio de Galáxias, o MINGAL.
O resultado deve ser entendido como uma detecção de gás em 52 galáxias. Isso não significa que todos esses objetos fossem completamente desconhecidos: parte da pesquisa também utilizou informações anteriores para orientar a procura por sinais mais fracos.
O que o ALMA consegue enxergar
O ALMA observa o Universo em comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos. Essa faixa oferece uma visão diferente daquela produzida por telescópios que registram principalmente a luz das estrelas.
O observatório consegue estudar emissões fracas ligadas ao gás frio e à poeira, componentes importantes para compreender a formação estelar. Um dos recursos utilizados pelos astrônomos é o monóxido de carbono, ou CO, cuja emissão funciona como um indicador de reservatórios de gás molecular.
Em levantamentos anteriores, o próprio ALMA já demonstrou que selecionar objetos por essas emissões revela populações pouco evidentes em imagens de outras faixas. A comparação entre essas observações ajuda a relacionar o conteúdo de gás com as estrelas que já se formaram.
Esse é o interesse de procurar o “combustível” galáctico. A luz estelar mostra uma parte da história; os reservatórios de gás acrescentam informações sobre o material disponível e sobre as condições em que a galáxia pode continuar evoluindo.
Uma dimensão dos dados que a imagem sozinha esconde
Para realizar a análise, a equipe utilizou observações da Banda 4 do ALMA, em torno de dois milímetros, procurando sinais de monóxido de carbono e carbono atômico.
Os dados vieram dos levantamentos MORA e Ex-MORA, com observações obtidas entre 2019 e 2023. A pesquisa explorou os chamados cubos de dados: conjuntos que preservam tanto a posição das fontes no céu quanto a informação espectral.
O algoritmo Lineseeker ajudou na busca por emissões intensas sem exigir a seleção prévia de cada galáxia. Depois, os pesquisadores realizaram uma procura direcionada em posições para as quais já existiam informações de outros estudos, ampliando a capacidade de identificar sinais mais fracos.
A diferença pode ser comparada à análise de uma música. Uma imagem resumida indica onde há emissão; a dimensão espectral permite separar características que desaparecem quando toda a informação é condensada em uma única representação.
Isso também exige cuidado com a expressão “sem viés”. A busca reduz a dependência do brilho estelar na seleção, mas continua sujeita à sensibilidade do instrumento, à região observada e às emissões que o levantamento consegue detectar.
Grandes reservatórios em diferentes fases da história cósmica
O estudo publicado na Astronomy & Astrophysics apresenta um censo de gás molecular em uma área de 577 minutos de arco quadrados.
A amostra cobre uma faixa ampla de desvio para o vermelho, entre 0,5 e 5. Esse parâmetro está relacionado à expansão do Universo e permite situar as observações em diferentes períodos da história cósmica.
As galáxias detectadas são predominantemente sistemas de elevada massa estelar e grandes reservatórios, com massas de gás superiores a 10 bilhões de vezes a massa do Sol. Duas das fontes apresentaram detecção em duas linhas de emissão.
Portanto, a amostra não corresponde a um único momento do Universo. Ela permite comparar sistemas observados em diferentes épocas e condições, embora o alcance das conclusões dependa de como cada população está representada no levantamento.
Ter combustível não garante uma fábrica de estrelas ativa
Uma das questões mais interessantes está nas galáxias de transição: objetos que reduzem a formação estelar mesmo sem perder imediatamente todo o gás.
O trabalho identificou cinco sistemas da chamada “região verde”, categoria associada à passagem entre populações mais ativas e mais passivas. Os resultados sugerem que, em pelo menos parte desses casos, processos ligados à atividade estelar podem aquecer o gás e dificultar a produção de novas estrelas, em vez de simplesmente esgotar o reservatório com rapidez.
A equipe ressalta que essa interpretação precisa de observações mais profundas. Ainda não é possível afirmar que o mesmo mecanismo explique todas as galáxias em transição.
A diferença é importante para os modelos de evolução galáctica. Uma galáxia que perdeu seu material e outra que ainda possui gás, mas o mantém em condições desfavoráveis, podem apresentar baixa formação estelar por caminhos distintos. Identificar o conteúdo disponível ajuda a separar essas possibilidades.
Os vizinhos também podem mudar essa história
O levantamento inclui um protoaglomerado rico em gás, situado em torno de um desvio para o vermelho de 2,4. Sua presença influencia algumas tendências encontradas nas populações mais distantes da amostra.
Por isso, a equipe pretende aprofundar a investigação sobre ambientes densamente povoados. A pergunta é como a convivência com muitas outras galáxias altera os reservatórios e, consequentemente, a evolução dos sistemas.
Há precedentes para essa preocupação. Em outro estudo, divulgado em 2017, o ALMA encontrou evidências de que o gás quente de um aglomerado removia gás frio de suas galáxias, reduzindo o material disponível para formar estrelas. Esse resultado não explica automaticamente o protoaglomerado do Ex-MORA, mas mostra por que o ambiente precisa entrar na análise.
A contribuição do novo levantamento está em reunir objetos que uma seleção baseada apenas no brilho poderia representar mal. Ao rastrear diretamente o gás, os pesquisadores ampliam a comparação entre galáxias ativas, sistemas em transição e ambientes distintos. O próximo passo será entender por que reservatórios aparentemente abundantes sustentam intensa formação estelar em alguns casos e convivem com uma atividade reduzida em outros.
