Por que algumas uniões galácticas levam à desgraça?

Três imagens do Telescópio Espacial Spitzer da NASA mostram pares de galáxias à beira de consolidações cósmicas. Embora as galáxias pareçam separadas agora, a gravidade as une e logo elas se combinam para formar novas galáxias fundidas. Algumas galáxias fundidas terão bilhões de anos de crescimento. Para outros, no entanto, a fusão dará início a processos que acabarão com a formação de estrelas, condenando as galáxias a murchar prematuramente.

Apenas alguns por cento das galáxias no universo próximo estão se fundindo, mas as fusões de galáxias foram mais comuns entre 6 bilhões e 10 bilhões de anos atrás, e esses processos moldaram profundamente nossa moderna paisagem galáctica. Por mais de 10 anos, os cientistas que trabalham no Great Observatories All-sky LIRG Survey, ou GOALS, têm usado galáxias próximas para estudar os detalhes das fusões de galáxias e usá-las como laboratórios locais para aquele período anterior da história do universo. 

A pesquisa se concentrou em 200 objetos próximos, incluindo muitas galáxias em vários estágios de fusão. As imagens acima mostram três desses alvos, fotografados pelo Spitzer.

Nestas imagens, cores diferentes correspondem a diferentes comprimentos de onda da luz infravermelha, que não são visíveis ao olho humano. Azul corresponde a 3,6 mícrons e verde corresponde a 4,5 mícrons - ambos fortemente emitidos por estrelas. Vermelho corresponde a 8,0 mícrons, um comprimento de onda emitido principalmente pela poeira.

Um dos principais processos considerados responsáveis ​​por uma súbita parada na formação de estrelas dentro de uma galáxia unida é um buraco negro superalimentado. No centro da maioria das galáxias, existe um buraco negro supermassivo - uma fera poderosa, milhões a bilhões de vezes mais massiva que o Sol. Durante uma fusão galáctica, gás e poeira são levados para o centro da galáxia, onde ajudam a formar estrelas jovens e também alimentam o buraco negro central.

Mas esta explosão repentina de atividade pode criar um ambiente instável. Ondas de choque ou fortes ventos produzidos pelo crescente buraco negro podem varrer a galáxia, ejetando grandes quantidades de gás e fechando a formação de estrelas. Saídas suficientemente poderosas ou repetitivas podem dificultar a capacidade da galáxia de fazer novas estrelas.

A relação entre fusões, explosões de formação estelar e atividade dos buracos negros é complexa, e os cientistas ainda estão trabalhando para compreendê-la completamente. Uma das galáxias recém-fundidas é o assunto de um estudo detalhado com o Observatório WM Keck no Havaí, no qual cientistas da GOALS procuraram por ondas de choque galácticas dirigidas pelo núcleo galáctico ativo central, um objeto extremamente brilhante alimentado por um buraco negro supermassivo que se alimenta de material. em torno dele. 

A falta de assinaturas de choque sugere que o papel dos núcleos galácticos ativos na formação do crescimento de galáxias durante uma fusão pode não ser simples.

A fusão de galáxias no universo próximo parece especialmente brilhante para observatórios infravermelhos como o Spitzer. estudos metas também têm contado com observações de galáxias alvo por outros observatórios espaciais, incluindo telescópios espaciais Hubble e Chandra da NASA, Herschel satélite Agência Espacial Europeia, bem como as instalações em terra, incluindo o Observatório Keck, a National Science Foundation de Very Large Array e o Atacama Large Millimeter Array.

O JPL gerencia a missão do Telescópio Espacial Spitzer para o Diretório de Missões Científicas da NASA em Washington. As operações científicas são conduzidas no Spitzer Science Center, no Caltech, em Pasadena, Califórnia. Operações de naves espaciais são baseadas no Lockheed Martin Space em Littleton, Colorado. Os dados são arquivados no Infrared Science Archive, localizado no IPAC da Caltech.

Fonte: Spitzer.caltech.edu