As nebulosas planetárias revelam a cinemática do halo exterior da galáxia Messier 87

Distribuição espacial das 298 PNs espectroscopicamente confirmadas no halo de M87, codificadas por cores de acordo com o seu VLOS e seu tamanho dimensionado de acordo com sua probabilidade de pertencer ao halo liso. O centro de M87 é mostrado pelo círculo preto e o eixo principal fotométrico da galáxia pela linha tracejada. Crédito: Longobardi et al., 2018.

Os astrónomos realizaram um estudo de quase 300 centenas de nebulosas planetárias na supergigante galáxia elíptica Messier 87. A nova pesquisa, publicada a 27 de Setembro no repositório de pré-impressão arXiv, revela informações essenciais sobre o halo exterior da galáxia e os seus subcomponentes. 

Localizada a cerca de 53,5 milhões de anos-luz de distância na constelação de Virgem, Messier 87, ou M87, abreviada (também designada NGC 4486), é uma das galáxias mais massivas do universo local. Seu halo se estende a um raio de cerca de 650.000 anos-luz. Os astrônomos estão interessados ​​em estudos de halos externos de galáxias massivas locais, pois podem conter os registros fósseis dos eventos de acréscimo em forma de subestruturas cinemáticas. Em galáxias gigantes como a M87, as nebulosas planetárias são freqüentemente usadas para encontrar tais estruturas, uma vez que elas podem servir como traçadores discretos de decomposição cinemática.

Recentemente, um grupo de pesquisadores liderado por Alessia Longobardi, da Universidade de Pequim, na China, conduziu um estudo cinemático das nebulosas planetárias em M87, a fim de identificar os subcomponentes das regiões ultraperiféricas da galáxia. Sua amostra inclui 298 nebulosas planetárias.

Para a pesquisa, os astrônomos usaram a modelagem de mistura gaussiana para separar estatisticamente componentes distintos de velocidade e identificar o componente halo liso, suas subestruturas não relaxadas e as nebulosas planetárias intra-cluster.

"Os objetivos deste trabalho são identificar as PNs [nebulosas planetárias] no halo liso M87, utilizando velocidades precisas e seguindo a abordagem de Longobardi et al. (2015a). Trabalhamos com a amostra de 253 PNs M87 halo 45 intracluster (IC) PNs, para o qual velocidades de linha de visada (LOSVs) estão disponíveis com uma precisão de velocidade mediana estimada de 4,2 km / s, "o documento diz.

Os LOSVs das nebulosas planetárias estudadas permitiram aos pesquisadores identificar subcomponentes e medir o conteúdo de momento angular do halo M87 principal. Além disso, a pesquisa resultou em restringir a distribuição orbital das estrelas nas regiões mais externas da galáxia.

Em particular, os pesquisadores identificaram vários subcomponentes: as nebulosas planetárias intracluster (ICPNs), o evento de acreção "coroa" (na subestrutura chamada "coroa") e o halo M87 liso.

O estudo constatou que as estrelas intracluster têm uma distribuição de velocidade da linha de visão fortemente não gaussiana (LOSVD) com um pico a essa velocidade e asas fortes e assimétricas. Além disso, a forma deste LOSVD é consistente com o das galáxias no subcluster A de Virgem, o que sugere o acúmulo contínuo do aglomerado de Virgem.

Os pesquisadores também fizeram conclusões importantes sobre o halo suave do M87. Eles assumem que este halo se estenda além do raio de cerca de 195.000 anos-luz e se torna fortemente radialmente anisotrópico. Os autores do artigo acrescentaram que o perfil de dispersão de velocidade é consistente com a curva de velocidade circular de raio X naquele raio sem efeitos de pressão não térmica. A curva de velocidade circular de raios-X sobe acentuadamente para fora cerca de 97.500 anos-luz, atingindo 700 km / s a ​​652.000 anos-luz.

Fonte: PHYS.ORG