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Códigos de síntese espectral sem emissão de gás ionizado produzem estimativas erradas das características das galáxias
2019 abril 05

Galáxia espiral NGC 1964. Créditos: ESO/Jean-Christophe Lambry
Recorrendo ao código FADO1 os investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA2) Leandro Cardoso, Jean Michel Gomes e Polychronis Papaderos, concluíram que os atuais códigos de síntese populacional, que não contabilizam a emissão do gás ionizado das galáxias, levam a grandes viés na interpretação da evolução das galáxias.

Uma característica chave deste trabalho3, publicado recentemente na revista Astronomy & Astrophysics, e o primeiro de uma série a ser publicada no futuro próximo, é que pega no trabalho original desenvolvido com o FADO, mas insere uma série de galáxias sintéticas que permitem quantificar a robustez dos atuais códigos de síntese espectral.

Leandro Cardoso (IA & Universidade do Porto) comenta: “Estes resultados mostram a importância da modelação da emissão das nebulosas em galáxias que estão a formar estrelas ativamente, para uma melhor estimativa da componente estelar. Isto faz do FADO uma ferramenta de análise espectral única, que permite analisar as características físicas e propriedades de evolução destes objetos extragaláticos”.

Uma das conclusões resultante códigos de síntese populacional que usam modelos apenas com emissão estelar é uma aparente distribuição artificial de idades bimodal, já que um código destes irá interpretar a emissão avermelhada de uma nebulosa como uma maior contribuição de estrelas antigas, levando a uma errada classificação da galáxia.

Para o investigador FCT Polychronis Papaderos (IA & Universidade do Porto): “Um resultado de nota neste artigo é uma subtil bimodalidade na história de formação estelar, que a emissão estelar induz. Esta bimodalidade na distribuição das idades das estrelas, que não está presente nos resultados do FADO, pode ter inúmeras implicações astrofísicas”.

O FADO será por isso uma ferramenta essencial para estudar a evolução galáctica em rastreios do Universo a larga escala, com a nova geração de instrumentos como o MOONS, que será instalado no VLT (ESO). “O MOONS está a ser construído com coordenação do IA, e conta com uma substancial contribuição científica e técnica da equipa portuguesa. O FADO irá aumentar enormemente a nossa capacidade de explorar as observações de ponta que o MOONS irá realizar já em 2019”, disse o coordenador do IA José Afonso (IA & Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa).


Notas
  1. FADO é uma ferramenta de análise, desenvolvida pelos astrofísicos do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) Jean Michel Gomes e Polychronis Papaderos, que usa a luz emitida quer pelas estrelas, quer pelo gás ionizado de uma galáxia, para reconstruir a sua história de formação através do uso de algoritmos genéticos.
  2. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é a maior unidade de investigação na área das Ciências do Espaço em Portugal, integrando investigadores da Universidade do Porto e da Universidade de Lisboa, e englobando a maioria da produção científica nacional na área. Foi avaliado como “Excelente” na última avaliação que a Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) encomendou à European Science Foundation (ESF). A atividade do IA é financiada por fundos nacionais e internacionais, incluindo pela FCT/MCES (UID/FIS/04434/2019).
  3. O artigo “Self-consistent population spectral synthesis with Fado I. The importance of nebular emission in modelling star-forming galaxies” foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics e está disponível online (DOI: 10.1051/0004-6361/201833438).

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