Astrofísica: Descobrindo o Universo: Galáxias Ultra-Luminosas no Infra-Vermelho: características intrigantes!

Em 1983 o primeiro satélite criogênicono Infravermelho, produziu um levantamento cobrindo 96% do céu, em 4 bandas largas (12, 25, 60 e 100 m), detectando 25 mil galáxias.

No início, a tecnologia dos detectores no infravermelho distante, como os do satélite IRAS mostrado acima, somente permitia medidas de fluxos de fontes em escalas de 1 ou 2 minutos de arco, bem com espectros de baixa resolução.

A tecnologia vem se desenvolvendo rapidamente, sendo que atualmente, imagens no infra-vermelho distante obtidas com o Satélite Spitzer (fig-1) e o ISO (fig. 2, Infrared space observatory) são muito ricas em detalhes e informações sobre a distribuição do gás e temperatura (cor) da poeira.

Graças ao IRAS, foi descoberta uma categoria de galáxias que emite a maior parte de sua energia e brilho no Infravermelho (90% no infra-vermelho) , que está totalmente oculta da visão dos telescópios ópticos por enormes nuvens de gás e poeira dentro dessas galáxias. Muitas delas estão passando por um surto de formação estelar e possuem muita poeira (nesta faixa a luz é pouco afetada pela poeira). As mais luminosas foram chamadas de ULIRGS.

As LIRGS (galáxias luminosas no infravermelho) emitem 10^11 Luminosidades Solares e ULIRGS (galáxias ultra luminosas no infravermelho) emitem 10^12 Luminosidades Solares (ou seja um trilhão de vezes mais luminosa que o Sol). O brilho no infravermelho destes objetos resulta na maioria das vezes de interações e colisões de grandes sistemas, onde acaba ocorrendo grandes concentrações de gás quente nos seus centros. Formam assim objetos em avançado estágio de aglutinação de duas ou mais galáxias ricas em gás, formando duplo núcleo (mergers) altamente luminoso no infravermelho. ULIRGs são raras no universo local estão em regiões de alto Redshift (Fração de ULIRGs aumenta com Redshift).

Os sistemas progenitores são muitas vezes galáxias Starburst (surto de formação estelar) ou AGNs (crescimento de um buraco negro gigante onde a matéria é tragada). Formação estelar é mecanismo predominante de energia na fusão das galáxias, com exceção dos mais luminosos onde as AGNs dominam. A uma grande especulação por parte dos Astrofísicos sobre os dois sistemas, ou se há uma relação entre a formação estelar e os núcleos ativos (contêm acreção para um enorme buraco negro na região central) como estágios de evolução das Galáxias.

O Arp 220 é o mais próximo ULIRG da Terra, é freqüentemente considerado como o prototípicos ULIRG e tem sido objeto de muito estudo. Arp 220 contém, pelo menos, duas fontes luminosas, devido a explosões estelares em uma colisão de dois grandes sistemas, cada um com milhões de estrelas. Outros exemplos são ZW II 96 (par em colisão com uma grande região starburst) e NGC 6240.

O estudo das ULIRGs será importante no conhecimento das galáxias em diferentes fases da sua evolução o que lhes permite ter esperanças de compreender melhor o processo de formação estelar e a física do gás envolvido.