Nosso vizinho galáctico mais próximo envolvido em "canibalismo" de novo e de novo, segundo estudo

Há um crescente corpo de evidências de que as galáxias crescem ao se fundirem com outras galáxias. Telescópios como o Hubble capturaram dezenas de galáxias em interação, incluindo as conhecidas como Arp 248.

A galáxia de Andrômeda vista em infravermelho pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA. (NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA/NOAO) 

A galáxia de Andrômeda é a grande galáxia mais próxima da Via Láctea, e um novo estudo mostra que nossa vizinha consumiu outras galáxias em duas épocas distintas. Alguns anos atrás, descobrimos que nos arredores de Andrômeda havia um sinal nos objetos que a orbitavam de que a galáxia não estava pastando, mas comeu grandes quantidades em duas épocas distintas”, disse Geraint Lewis, da a Universidade de Sidney. 

Lewis é o principal autor de um novo artigo intitulado “Subestrutura quimiodinâmica nos aglomerados globulares do halo interno M31: mais evidências de um evento de acreção recente”. O Monthly Notices of the Royal Astronomical Society publicará o artigo, e está atualmente disponível no site de pré-impressão arxiv.org. 

“O que esse novo resultado faz é fornecer uma imagem mais clara de como nosso universo local se uniu – está nos dizendo que pelo menos em uma das grandes galáxias, houve essa alimentação esporádica de pequenas galáxias”, disse Lewis em uma imprensa. liberar. 

Os aglomerados globulares estão no centro desta pesquisa. 

São associações mais antigas de estrelas que têm menor metalicidade. Existem pelo menos 150 na Via Láctea, provavelmente mais. Eles desempenham um papel na evolução galáctica, mas o papel não é claramente compreendido. Os globulares, como são conhecidos, são mais prevalentes no halo de uma galáxia, enquanto suas contrapartes, aglomerados abertos, são encontrados nos discos galácticos. 

Os pesquisadores por trás deste trabalho identificaram uma população de globulares no halo interno de Andrômeda que têm a mesma metalicidade. Metalicidade refere-se à composição elementar das estrelas, com elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio referidos como metais em astronomia. 

Os globulares têm metalicidade menor do que a maioria das estrelas da mesma região, o que significa que eles vieram de outro lugar, não da própria Andrômeda. Isso também significa que eles são mais velhos, já que havia menos elementos pesados no Universo primitivo do que há agora. Lewis chamou a coleção de globulares de Estrutura Dulai, que significa fluxo negro em galês. 

A Estrutura Dulais é provavelmente um grupo entre 10 e 20 globulares desalinhados com a rotação de Andrômeda. Mas eles não são o único grupo desalinhado de globulares. 

A Estrutura Dulais é evidência de Andrômeda se alimentando de um grupo de globulares em algum momento dos últimos 5 bilhões de anos. O outro grupo é uma subpopulação de globulares que é evidência de um segundo evento de alimentação entre 8 a 10 bilhões de anos atrás. 

De acordo com Lewis e seus coautores, os aglomerados globulares têm menor metalicidade e também são cinematicamente distintos de outros aglomerados na mesma região. A galáxia de Andrômeda gira em um sentido e a Estrutura Dulais se move de maneira diferente.

Para Lewis e seus coautores, a Estrutura Dulais parece as sobras de uma refeição bagunçada. É uma corrente escura contendo aglomerados de estrelas vibrantes. É mais uma evidência de que galáxias massivas se fundem para produzir exibições gigantescas em todo o Universo e que galáxias maiores consomem globulares menores em um tipo de canibalismo galáctico. 

“Isso leva à próxima pergunta de, bem, o que foi realmente consumido? Porque não parece que foi apenas uma coisa, parece que tem sido uma coleção de coisas que são lentamente dilaceradas”, disse Lewis. Percebemos nas últimas décadas que as galáxias crescem comendo sistemas menores – tão pequenas galáxias caem, são comidas – é canibalismo galáctico”. 

Quando esses eventos de alimentação ocorreram, a matéria no Universo estava mais concentrada. Dez bilhões de anos atrás, pode ter havido mais desses eventos em todo o Universo. Essa é uma das razões pelas quais os astrônomos desejam telescópios cada vez mais poderosos como o James Webb. Eles podem ver a luz de galáxias antigas e olhar mais para trás no tempo. 

“Sabemos que o Universo era inexpressivo em seu nascimento no Big Bang, e hoje está cheio de galáxias. Essas galáxias nasceram totalmente formadas ou cresceram?” disse Luís. Os astrônomos gostariam de conhecer a história de nossa própria galáxia, a Via Láctea. Todos nós faríamos. Isso é difícil de fazer por meio de observações porque estamos inseridos nele. 

Mas Andrômeda apresenta uma oportunidade de estudar a evolução das galáxias de uma perspectiva externa, e pesquisadores como Lewis e seus colegas estão aproveitando ao máximo. Como uma galáxia espiral semelhante à Via Láctea, parte do que os astrônomos aprendem sobre fusões de galáxias de Andrômeda também pode se aplicar à nossa galáxia. 

Mas os astrônomos têm mais trabalho a fazer antes que possam tirar conclusões sobre a Via Láctea. Ou sobre fusões e consumos em geral. Uma linha do tempo mais detalhada da evolução galáctica em todo o Universo é o objetivo. O que queremos saber é se a Via Láctea fez o mesmo ou é diferente? Ambos têm consequências interessantes para a imagem geral de como as galáxias se formam”, disse Lewis. 

“Queremos, em algum nível, criar um relógio mais preciso para nos dizer quando esses eventos ocorreram, porque isso é uma coisa que precisamos incluir em nossos modelos de como as galáxias evoluem”. Tal como está, Lewis e os outros pesquisadores têm apenas uma visão histórica bidimensional da Estrutura Dulais. 

As dimensões são velocidade e química. Encontrar as distâncias de todos esses objetos fornecerá uma terceira dimensão, que preencherá a história dos globulares e como Andrômeda os consumiu. Lewis não está absolutamente certo de que podemos chamá-los de globulares neste momento, e ele não estará até que haja mais dados. Daí o nome “Estrutura Dulais”. 

“Isso nos permitirá descobrir órbitas, para onde as coisas estão indo, e então podemos começar a retroceder o relógio e ver se conseguimos essa imagem coerente de quando as coisas caíram”, disse ele. Nós não poderíamos nomeá-lo como um objeto como uma galáxia porque na verdade não sabemos se a assinatura que vemos é de um grande objeto perturbando ou sete objetos menores perturbando. É por isso que nos referimos a isso como uma estrutura em vez de sendo uma galáxia em particular.” 

Obviamente, há algo acontecendo com a Estrutura Dulais e a galáxia de Andrômeda. Mas fiel à sua formação científica, Lewis é cauteloso quanto a conclusões firmes nesta fase. Isso abriu uma nova porta em termos de nosso entendimento”, disse Lewis em um comunicado à imprensa. “Mas exatamente o que está nos dizendo, acho que ainda temos que resolver isso.” 

Os autores expõem seu caso claramente em seu artigo. “Curiosamente, o eixo orbital desta estrutura de Dulais está intimamente alinhado com o do evento de acreção mais jovem recentemente identificado usando uma subpopulação de aglomerados globulares no halo externo de Andrômeda, e isso é fortemente sugestivo de uma relação causal entre os dois, ” os autores resumem em seu artigo. 

“Se esta conexão for confirmada, uma explicação natural para a cinemática dos aglomerados globulares na Estrutura Dulais é que eles traçam o acréscimo de um progenitor substancial (cerca de 1011 massas solares) no halo de Andrômeda durante os últimos bilhões de anos, que pode ter ocorrido como parte de uma queda de grupo maior.”

Fonte: sciencealert.com