Hubble revela aglomerados globulares incomuns na galáxia ultradifusa FCC 224

Usando o Telescópio Espacial Hubble (HST), astrônomos da Universidade da Califórnia em Santa Cruz (UCSC) e de outros lugares observaram uma galáxia ultradifusa conhecida como FCC 224. Os resultados da campanha observacional, publicados em 18 de janeiro no servidor de pré-impressão arXiv , fornecem informações importantes sobre as propriedades desta galáxia e seu sistema de aglomerados globulares. 

Imagem pseudocolorida HST/WFC3 F475X/F814W do FCC 224. Crédito: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.10665 

Aglomerados globulares (GCs) são coleções de estrelas fortemente unidas orbitando galáxias. Os astrônomos os percebem como laboratórios naturais que permitem estudos sobre a evolução de estrelas e galáxias. Em particular, os GCs podem ajudar os pesquisadores a entender melhor a história da formação e evolução de galáxias de tipo inicial , já que a origem dos GCs parece estar intimamente ligada a períodos de intensa formação estelar.

Localizada a cerca de 65 milhões de anos-luz de distância no aglomerado de galáxias Fornax, a FCC 224 é uma galáxia ultradifusa quiescente com cerca de 10 bilhões de anos. Ela tem um raio efetivo do eixo principal de aproximadamente 6.160 anos-luz e sua massa é estimada em um nível de 200 milhões de massas solares.

Observações anteriores da FCC 224 descobriram que ela hospeda 12 GCs anormalmente luminosos. Em particular, vários aglomerados nesta galáxia foram encontrados com magnitudes absolutas de cerca de -9,0 mag.

Uma equipe de astrônomos liderada por Yimeng Tang da USCS decidiu investigar o sistema GC superluminoso da FCC 224. Para esse propósito, eles empregaram a Wide Field Camera 3 (WFC3) do HST. Seu estudo foi complementado por dados espectroscópicos do Keck Cosmic Web Imager (KCWI).

As observações descobriram que as GCs na FCC 224 têm cores muito próximas da luz estelar difusa com uma dispersão de cores extremamente estreita, e a galáxia em si não mostra nenhum gradiente de cor significativo. Isso sugere uma história intensa de formação de estrelas de explosão única.

A massa total de GCs em FCC 224 foi calculada em 3,8 milhões de massas solares, portanto, aproximadamente 2% da massa estelar da galáxia. Portanto, FCC 224 tem um sistema de GC mais massivo do que o esperado em sua massa, o que sugere que GCs nesta galáxia são supermassivos em média. A idade estelar média de FCC 224 foi estimada em 10,1 bilhões de anos, enquanto a metalicidade da galáxia foi medida em um nível de -1,25 dex.

Além disso, descobriu-se que os GCs na FCC 224 têm tamanhos relativamente pequenos — com raios de meia-luz entre 7,8 e 15,6 anos-luz. Também foi descoberto que a população de GCs da FCC 224 parece exibir segregação de massa radial, com os GCs mais próximos do centro sendo mais brilhantes do que os mais externos, e que a galáxia exibe uma função de luminosidade de GC pesada no topo.

Os autores do artigo concluem que o FCC 224 tem um sistema GC muito incomum; no entanto, mais estudos teóricos são necessários para explicar a origem das propriedades peculiares deste sistema.

Phys.org