GeoAlverca

Uma nova imagem do centro da galáxia peculiar Centaurus A, obtida com o Atacama Large Millimeter/submillimiter Array (ALMA), mostra como este novo observatório permite aos astrônomos observar através das opacas camadas de poeira que obscurecem o centro da galáxia, com uma qualidade nunca antes alcançada.

O ALMA está atualmente em fase preliminar de observações científicas, já que se encontra ainda em construção. No entanto, já é o telescópio mais potente do seu gênero. O observatório acaba de emitir uma chamada de propostas para o seu próximo ciclo de observações, durante o qual o telescópio, em crescimento, terá ainda mais capacidades.

A Centaurus A é uma rádio galáxia elíptica de grande massa, uma galáxia que emite intensamente no rádio, e é a mais proeminente, assim como a mais próxima, rádio galáxia no céu. Ela situa-se a cerca de 12 milhões de anos-luz de distância na constelação austral do Centauro. Esta galáxia chama-se Centaurus A porque foi a primeira fonte principal de ondas rádio a ser descoberta na constelação do Centauro, nos anos 1950. Também é referida como NGC 5128. A galáxia foi descoberta pelo astrônomo britânico James Dunlop em 4 de Agosto de 1826.

Por isso mesmo Centaurus A já foi observada com muitos telescópios diferentes. O seu centro muito luminoso abriga um buraco negro com uma massa de cerca de 100 milhões de vezes a massa do Sol.

Na radiação visível, a característica mais importante desta galáxia é uma faixa escura que obscurece o seu centro (ver por exemplo Um olhar profundo na Centaurus A). Esta faixa de poeira é composta por enormes quantidades de gás, poeira e estrelas jovens. Estas características, juntamente com a intensa emissão rádio, são evidências de que Centaurus A resultou da colisão entre uma galáxia elíptica gigante e uma galáxia espiral menor, cujos restos formam a faixa de poeira.

Para se poder ver através da poeira obscurante da faixa central, os astrônomos têm que observar utilizando radiação com maiores comprimentos de onda. Esta nova imagem da Centaurus A combina observações feitas em comprimentos de onda da ordem de um milímetro, obtidas com o ALMA, e observações feitas em radiação infravermelha próxima. Por isso mesmo, fornece-nos uma visão bastante clara que atravessa a poeira em direção ao centro luminoso da galáxia.

As novas observações ALMA, mostradas em tons de verde, amarelo e laranja, revelam a posição e o movimento das nuvens de gás na galáxia. São as observações mais nítidas e sensíveis obtidas até hoje. O ALMA foi afinado de modo a detectar sinais com um comprimento de onda de cerca de 1,3 milímetros emitidos por moléculas de monóxido de carbono. O movimento do gás na galáxia provoca ligeiras variações neste comprimento de onda, devido ao efeito Doppler. O efeito Doppler é a variação no comprimento de onda de uma onda para um observador que se desloca relativamente à origem da onda. Moléculas em nuvens de gás no espaço emitem radiação em comprimentos de onda bem definidos, e por isso o movimento destas nuvens leva a uma ligeira variação dos comprimentos de onda que são detectados.

O movimento do gás é mostrado nesta imagem como variações na cor. As regiões mais verdes correspondem ao gás que se aproxima de nós, enquanto as mais alaranjadas mostram o gás que se afasta. Podemos assim observar que o gás que se encontra à esquerda do centro se desloca na nossa direção, enquanto que o gás à direita do centro se desloca no sentido contrário, indicando deste modo que o gás está orbitando a galáxia.

As observações do ALMA estão sobrepostas a uma imagem da Centaurus A obtida no infravermelho próximo com o instrumento SOFI montado no New Technology Telescope (NTT) do ESO. A imagem foi processada com o auxílio de uma técnica inovadora que retira o efeito de cortina da poeira (veja Centaurus A: uma galáxia canibal). Podemos observar um anel de estrelas e aglomerados que brilham com uma cor dourada, os restos da galáxia espiral que está sendo desfeita pela atração gravitacional da galáxia elíptica gigante.

O alinhamento entre o anel de estrelas observado pelo NTT em radiação infravermelha e o gás observado pelo ALMA nos comprimentos de onda milimétricos, enfatiza aspectos diferentes de estruturas semelhantes na galáxia. Este é um exemplo de como observações com outros telescópios podem complementar as novas observações do ALMA.

A construção do ALMA, no planalto do Chajnantor no norte do Chile, estará completa em 2013, quando as 66 antenas de alta precisão estiverem totalmente operacionais. Metade das antenas já foram instaladas. As observações científicas preliminares com uma parte da rede começaram em 2011 (veja O ALMA abre os olhos) e já estão produzindo resultados extraordinários (veja Funcionamento de um sistema planetário próximo). As observações do ALMA da Centaurus A mostradas aqui foram obtidas durante a fase de comissionamento e verificação científica do telescópio.