As fusões do Galaxy não são particularmente raras, mas são eventos importantes. Não apenas para as galáxias envolvidas, mas para os cientistas que tentam entender como as galáxias evoluem. Agora, os astrônomos que usam o ALMA encontraram o primeiro exemplo ainda de fusão de galáxias.
O par de galáxias em fusão é chamado B14-65666, um nome pesado, mas cientificamente útil. (Por enquanto, vamos nos referir a ele como "o objeto".) O objeto está a 13 bilhões de anos-luz de distância, na constelação de Sextans. Isso significa que a luz que estamos vendo agora deixou o objeto 13 bilhões de anos atrás, logo após o início do Universo.
Esta não é a primeira vez que este objeto é visto. Anteriormente, o Hubble detectou esse objeto, mas ele apareceu para o Hubble como dois objetos separados, provavelmente aglomerados de estrelas. Mas a equipe que utiliza o Atacama Large Millimeter / submilimeter Array (ALMA), talvez o radiotelescópio mais sensível do mundo, mostrou que o objeto é de fato duas galáxias em fusão há 13 bilhões de anos.
Os resultados dessas novas observações são publicados em Publicações da Sociedade Astronômica do Japão em 18 de junho de 2019. O nome do artigo é "Três Grandes Dragões": az = 7,15 Lyman Break Galaxy Detectado em [OIII] 88 um, [CII ] 158 hum, e Dust Continuum com ALMA. ” O principal autor do estudo é Takuya Hashimoto, da Universidade de Waseda, no Japão.
Quando o Hubble olhou para o objeto, ele se limitou ao espectro ultravioleta. Com essa restrição, o objeto parecia ser dois aglomerados de estrelas, um no nordeste e outro no sudoeste. Mas quando Hashimoto e sua equipe usaram o poder de Alma para estudar o objeto, eles viram outra coisa: as impressões digitais reveladoras de elementos químicos.
O ALMA pôde ver as emissões de ondas de rádio de carbono, oxigênio e poeira no objeto. A detecção desses três sinais foi a chave para desbloquear a natureza do objeto.
A análise mostrou que o objeto realmente tem duas partes, assim como o Hubble viu. Mas os sinais de carbono, oxigênio e poeira adicionaram outra camada de informações sobre o objeto, graças ao ALMA. Ele mostrou que, embora os dois blobs sejam distintos, eles formam um único sistema. Cada bolha está se movendo a uma velocidade diferente, o que mostra que são duas galáxias se fundindo.
“Com os dados ricos do ALMA e do HST, combinados com a análise avançada de dados, podemos juntar as peças para mostrar que o B14-65666 é um par de galáxias em fusão na era mais antiga do Universo”, explica Hashimoto em um comunicado à imprensa. "A detecção de ondas de rádio de três componentes em um objeto tão distante demonstra a alta capacidade do ALMA de investigar o universo distante".
Segundo o estudo, o objeto é agora o exemplo mais antigo conhecido de uma fusão de galáxias. Os pesquisadores também estimaram a massa estelar total de B14-65666 em menos de 10% da massa da Via Láctea. Isso significa que o objeto está nos estágios iniciais de sua evolução. Isso faz sentido, pois é antigo.
Embora o objeto seja jovem, é muito mais ativo na produção de estrelas do que a nossa galáxia. As observações do ALMA detectaram altas temperaturas e brilho no pó. Os autores dizem que isso provavelmente é resultado de uma radiação ultravioleta muito poderosa produzida pela formação de estrelas ativas. Essa formação estelar ativa é outra indicação da fusão de galáxias, porque as galáxias em colisão sofrem muita compressão de gás, o que desencadeia rajadas de formação de estrelas. Como os autores dizem em seu artigo, "... argumentamos que B14-65666 é uma galáxia de explosão estelar induzida por uma grande fusão".
"Nosso próximo passo é procurar por nitrogênio, outro elemento químico importante e até a molécula de monóxido de carbono", disse Akio Inoue, professor da Universidade de Waseda, e parte da equipe de pesquisa. "Em última análise, esperamos entender observacionalmente a circulação e o acúmulo de elementos e materiais no contexto da formação e evolução das galáxias."
As fusões de galáxias são uma parte importante da evolução das galáxias. Muitas vezes, uma galáxia maior engole uma menor. Galáxias pequenas podem se fundir para formar galáxias maiores, embora isso seja considerado raro. Nossa Via Láctea passou por fusões que a ajudaram a crescer até seu tamanho atual.
Em um artigo de 2018, os astrônomos apresentaram evidências baseadas em um século de observações mostrando que a Via Láctea contém uma população de estrelas de uma galáxia diferente. Cerca de dez bilhões de anos atrás, outra galáxia colidiu com a nossa, deixando para trás uma população distinta de estrelas no halo interno galáctico. Os autores desse artigo argumentaram que essas estrelas são de uma pequena galáxia que era aproximadamente do tamanho da Pequena Nuvem de Magalhães.
Em cerca de 4,5 bilhões de anos, a Via Láctea colidirá com a Galáxia de Andrômeda e se fundirá. A galáxia resultante será chamada, possivelmente, Milkdromeda. E agora, a Via Láctea está se fundindo com, ou comendo, a muito menor galáxia fantasma chamada Antlia 2 (Ant 2).
Os autores do estudo pensam que, assim como a Via Láctea, pode haver mais fusões no futuro dos objetos (passado?) Que até agora não foram detectadas. No artigo, eles dizem: "Embora nossos dados atuais não mostrem objetos complementares em torno de B14-65666, dados ALMA futuros mais profundos podem revelar galáxias complementares em torno de B14-65666". Eles concluem que o objeto é um candidato principal para observações de acompanhamento. “Dados os ricos dados disponíveis e a natureza espacialmente ampliada, o B14-65666 é um dos melhores alvos para observações de acompanhamento com o ALMA e o Telescópio Espacial James Webb ...”
Fontes:
- Comunicado de imprensa: ALMA encontra o primeiro exemplo de fusão de galáxias
- Trabalho de Pesquisa: “Três Grandes Dragões”: a z = 7,15 Lyman Break Galaxy Detectado em [Oiii] 88 µm, [Cii] 158 µm e Dust Continuum com ALMA
- Entrada da Wikipedia: Galaxy Merger
- Trabalho de pesquisa: a fusão que levou à formação do halo estelar interno da Via Láctea e do disco espesso
- Observatório ALMA
