Via Láctea “sequestrou” diversas pequenas galáxias de sua vizinha celestial

Pesquisa aponta que nossa galáxia está passando por uma fusão maciça com sua maior galáxia satélite, a Grande Nuvem de Magalhães

Uma das simulações usada no estudo. No centro, há matéria escura (em branco). No canto inferior direito, uma galáxia parecida com a Grande Nuvem de Magalhães, com gás e estrelas, acompanhada de diversas galáxias menores. Crédito: Ethan Jahn, UC Riverside.

Assim como a Lua orbita a Terra e a Terra orbita o sol, as galáxias orbitam umas às outras, de acordo com as previsões da cosmologia. Mais de 50 galáxias satélites descobertas, por exemplo, orbitam nossa própria galáxia, a Via Láctea. A maior delas é a Grande Nuvem de Magalhães, também conhecida como LMC, uma grande galáxia anã que se assemelha a uma fraca nuvem no céu noturno do Hemisfério Sul. 

Uma equipe de astrônomos, liderada por cientistas da Universidade da Califórnia em Riverside, descobriu que várias galáxias pequenas — ou “anãs” — que orbitam a Via Láctea provavelmente foram “roubadas” da LMC, incluindo várias anãs de baixo brilho, e também outras galáxias relativamente mais brilhantes e conhecidas, como a Carina e a Fornax.

Os pesquisadores fizeram a descoberta usando novos dados sobre o movimento de várias galáxias próximas, coletados pelo telescópio espacial Gaia, e contrastando-os com simulações hidrodinâmicas cosmológicas avançadas. Para isso, a equipe da UC Riverside usou as posições no céu e as velocidades previstas dos materiais que acompanha a LMC, como a matéria escura. 

Eles descobriram que pelo menos quatro anãs de brilho fraco e duas anãs clássicas, a Carina e a Fornax, eram satélites da LMC no passado. Durante o processo de fusão, no entanto, a Via Láctea, mais massiva, usou seu poderoso campo gravitacional para dividir a LMC e roubar esses satélites, relatam os pesquisadores.

“Esses resultados são uma confirmação importante de nossos modelos cosmológicos, que prevêem que pequenas galáxias-anãs no Universo também devem estar cercadas por uma população de galáxias de brilho fraco companheiras”, diz Laura Sales, professora assistente de física e astronomia, que liderou a time de pesquisa. “É a primeira vez que somos capazes de mapear a hierarquia da formação estrutural para essas anãs de brilho fraco e ultra-fraco”.

As descobertas têm implicações importantes sobre a massa total da LMC, e também sobre a formação da Via Láctea.

“Se tantas anãs vieram junto com a LMC apenas recentemente, isso significa que as propriedades da população de satélites da Via Láctea há apenas um bilhão de anos eram radicalmente diferentes, impactando nosso entendimento de como as galáxias de brilho fraco se formam e evoluem”, diz Sales.

Os resultados do estudo serão publicados na edição de novembro de 2019 da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Galáxias anãs são pequenas galáxias que contêm de alguns milhares a alguns bilhões de estrelas. Os pesquisadores usaram simulações em computador do projeto Feedback In Realistic Environments para mostrar que a LMC (e galáxias semelhantes) abrigam inúmeras galáxias anãs minúsculas, muitas das quais não contêm estrelas — apenas matéria escura, um tipo de matéria que os cientistas acreditam constituir a maior parte da massa do Universo.

“O alto número de pequenas galáxias anãs parece sugerir que o conteúdo de matéria escura da LMC é bastante grande, o que significa que a Via Láctea está passando pela fusão mais maciça de sua história com sua parceira LMC, atraindo, no processo, até um terço da massa do halo de matéria escura da Via Láctea — o halo de material invisível que cerca nossa galáxia “, diz Ethan Jahn, o primeiro autor do artigo e pós-graduando no grupo de pesquisa de Sales.

Jahn explica que o número de pequenas galáxias anãs que a LMC têm pode ser maior do que astrônomos estimavam anteriormente, e que muitos desses pequenos satélites não têm estrelas.  Galáxias pequenas são difíceis de medir, e é possível que algumas galáxias anãs de brilho ultra-leve já conhecidas estejam de fato associadas à LMC”, disse ele. “Também é possível que descubramos novas galáxias do tipo associados a ela”.

Galáxias anãs podem ser satélites de galáxias maiores ou podem ser “isoladas”, existindo por si próprias e independentes de qualquer objeto maior. Jahn explica que a LMC costumava ser isolada, mas foi capturada pela gravidade da Via Láctea e agora é um satélite.

“A LMC hospedou pelo menos sete galáxias satélites próprias, incluindo a Pequena Nuvem de Magalhães no hemisfério celestial Sul, antes de serem capturadas pela Via Láctea”, diz ele.  Será interessante ver se eles se formam de maneira diferente dos satélites das galáxias da Via Láctea”, diz Jahn.

Fonte: Scientific American Brasil