Flúor manchado em uma galáxia em formação de estrelas é o mais distante descoberto até agora

A nova descoberta nos dá pistas de como o flúor – um elemento encontrado em nossos ossos e dentes – se forma no espaço. Com a ajuda do observatório de rádio Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), do qual o European Southern Observatory (ESO) é parceiro, uma equipe de astrônomos descobriu este elemento em uma galáxia tão distante que leva 12 bilhões de anos para luz para chegar até nós. Esta é a primeira vez que o flúor foi descoberto em uma galáxia que forma estrelas tão distantes.

“Todos nós conhecemos o flúor porque ele está contido na pasta de dente que usamos todos os dias”, explica Maximilien Franco, da Universidade de Hertfordshire, no Reino Unido, que liderou este novo estudo. publicado na revista Nature Astronomy.

Como a maioria dos elementos ao nosso redor, o flúor é formado dentro das estrelas, mas até agora não sabíamos como esse elemento se formou. “Nós nem sabíamos que tipo de estrelas criavam a maior parte do flúor no Universo!”

Franco e colegas descobriram fluoreto (na forma de fluoreto de hidrogênio) nas enormes nuvens de gás da galáxia distante NGP-190387, que observamos quando o Universo tinha apenas 1,4 bilhão de anos, ou cerca de 10% de sua idade atual.

Como as estrelas ejetam elementos que se formam em seus núcleos quando chegam ao fim de suas vidas, essa descoberta implica que as estrelas que formaram o flúor tiveram que viver e morrer muito rapidamente.

A equipe acredita que estrelas do tipo Wolf-Rayet, estrelas muito massivas com uma vida útil de apenas alguns milhões de anos, o que é um piscar de olhos na história do universo, são os locais mais prováveis ​​de produzir flúor. Os cientistas acreditam que essas estrelas são necessárias para explicar as grandes quantidades de fluoreto de hidrogênio que a equipe descobriu.

Estrelas Wolf-Rayet foram sugeridas anteriormente como possíveis fontes de flúor cósmico, no entanto, até agora os astrônomos não sabiam o quão importante eles eram na produção deste elemento no universo primitivo.

“Descobrimos que as estrelas do Wolf-Rayet, que estão entre as mais massivas que conhecemos e que podem explodir violentamente quando chegam ao fim de suas vidas, de alguma forma nos ajudam a manter uma boa higiene bucal!”, Exclama Franco de forma lúdica.

Além dessas estrelas, outros cenários surgiram no passado que explicam como o flúor é formado e liberado, como a pulsação de estrelas gigantes evoluídas com massas às vezes até nosso Sol, as chamadas estrelas no ramo de gigantes assintóticos. No entanto, a equipe acredita que esses cenários, alguns dos quais duram bilhões de anos, podem não explicar totalmente a quantidade de flúor que vemos no NGP-190387.

“Esta galáxia levou apenas algumas dezenas ou centenas de milhões de anos para ter níveis de flúor comparáveis ​​aos encontrados nas estrelas da Via Láctea, que tem 13,5 bilhões de anos. Este é um resultado completamente inesperado ”, explica Chiaki Kobayashi, um professor da Universidade de Hertfordshire. “Nossas medições colocam novos limites na origem do flúor, que temos estudado há duas décadas.”

Esta descoberta em NGP-190387 marca uma das primeiras descobertas de flúor fora da Via Láctea e galáxias vizinhas. Os astrônomos já haviam descoberto esse elemento em quasares distantes, objetos brilhantes que se alimentam de buracos negros supermassivos no centro de algumas galáxias. No entanto, até agora, o flúor nunca foi observado em uma galáxia que cria estrelas tão cedo na história do Universo.

A descoberta do flúor pela equipe foi acidental, possibilitada pelo uso de observatórios instalados no solo e no espaço. NGP-190387, originalmente descoberto pelo Observatório Espacial Herschel da Agência Espacial Europeia e mais tarde observado com ALMA no Chile, é extremamente brilhante para sua distância.

Os dados do ALMA confirmaram que o brilho notável de NGP-190387 foi causado em parte por outra galáxia massiva conhecida, localizada entre NGP-190387 e a Terra, muito perto de nosso campo de visão. Esta enorme galáxia amplificou a luz vista por Franco e sua equipe, permitindo-lhes identificar a fraca radiação emitida pelo flúor do NGP-190387 bilhões de anos atrás.

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