Uma espiral gigante de poeira e estrelas gasosas, o Messier 101 abrange 170.000 anos-luz e contém mais de um trilhão de estrelas. Crédito: NASA / ESA Hubble
Graciosas em suas curvas, as galáxias em espiral atingiram seu estado atual bilhões de anos atrás. Um estudo de centenas de galáxias, no entanto, perturba a noção de que galáxias em espiral, como a Galáxia de Andrômeda e nossa Via Láctea, continuaram a mudar.
"Os astrônomos pensaram que as galáxias de disco no universo vizinho haviam se estabelecido em sua forma atual há cerca de 8 bilhões de anos atrás, com pouco desenvolvimento adicional desde então", disse Susan Kassin, astrônoma do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. pesquisador principal em um comunicado de imprensa. "A tendência que observamos mostra o contrário: as galáxias estavam mudando constantemente ao longo desse período."
Um estudo de 544 galáxias formadoras de estrelas observado pelo Telescópio Espacial Keck e Hubble, baseado na Terra, mostra que galáxias em disco como a nossa Via Láctea alcançaram inesperadamente seu estado atual muito tempo depois que grande parte da formação estelar do universo havia cessado. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA
Os astrônomos usaram o W.M gêmeo de 10 metros ligado à terra. O Observatório Keck, no topo do vulcão Mauna Kea, no Havaí, e o Telescópio Espacial Hubble, da NASA, estudam 544 galáxias formadoras de estrelas. No passado, as galáxias tendem a ser muito diferentes, dizem os astrônomos, com movimentos aleatórios e desorganizados. Mais perto do presente, as galáxias que formam estrelas parecem sistemas em forma de disco bem ordenados. A rotação nessas galáxias supera outros movimentos internos aleatórios. Essas galáxias estão se estabelecendo gradualmente em discos bem comportados, com as galáxias mais massivas sempre mostrando uma organização mais alta.
Este gráfico mostra as frações de galáxias de disco estabelecidas em quatro períodos de tempo, cada um com cerca de 3 bilhões de anos. Há uma mudança constante em direção a porcentagens mais altas de galáxias estabelecidas mais próximas do tempo atual. A qualquer momento, as galáxias mais massivas são as mais assentadas. Galáxias mais distantes e menos massivas exibem, em média, movimentos internos mais desorganizados, com o gás se movendo em várias direções e velocidades de rotação mais lentas. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA
A amostragem das galáxias estudadas, do Redshift Survey Deep Extragalactic Deep Sonda 2 (DEEP2), variou entre 2 bilhões e 8 bilhões de anos-luz da Terra, com massas entre 0,3% e 100% da nossa própria Via Láctea. Os pesquisadores analisaram todas as galáxias nesse intervalo de tempo com linhas de emissão suficientemente brilhantes para determinar os movimentos internos. Os pesquisadores se concentraram em linhas de emissão caracteristicamente emitidas por gás dentro da galáxia. As linhas de emissão não apenas informam os cientistas sobre os elementos que compõem as galáxias, mas também o deslocamento vermelho das linhas de emissão contém informações sobre os movimentos internos e a distância.
"Estudos anteriores removeram galáxias que não se pareciam com os discos rotativos bem ordenados agora comuns na Revista Space", disse o co-autor Benjamin Weiner, astrônomo da Universidade do Arizona em Tucson. "Ao negligenciá-los, esses estudos examinaram apenas as galáxias raras no universo distante que são bem comportadas e concluíram que as galáxias não mudaram".
Nos últimos 8 bilhões de anos, as fusões entre galáxias, grandes e pequenas, diminuíram. O mesmo ocorre com a taxa geral de formação de estrelas e as perturbações associadas devido a explosões de supernovas. Ambos os fatores podem desempenhar um papel na nova tendência, dizem os cientistas.
A galáxia da Via Láctea pode ter passado pelo mesmo crescimento e mudança caótica das galáxias da amostra DEEP2 antes de se estabelecer em seu estado atual, exatamente na mesma época em que o Sol e a Terra estavam se formando, afirmam cientistas da equipe. Observando o padrão, os astrônomos agora podem ajustar as simulações por computador da evolução das galáxias até replicar as observações. Em seguida, a caça começará para determinar os processos físicos responsáveis pela tendência.
Essa simulação cosmológica segue o desenvolvimento de uma galáxia de disco único ao longo da vida do Universo; cerca de 13,5 bilhões de anos. As cores vermelhas mostram estrelas antigas, jovens estrelas como azul branco e brilhante, enquanto a distribuição de gás mostra como azul pálido. A visão gerada por computador abrange cerca de 300.000 anos-luz. A simulação, executada no supercomputador das Plêiades no Ames Research Center da NASA em Moffett Field, Califórnia, levou cerca de 1 milhão de horas de CPU para ser concluída. Crédito: F. Governato e T. Quinn (Universidade de Washington), A. Brooks (Universidade de Wisconsin, Madison) e J. Wadsley (Universidade McMaster).
Um artigo detalhando as descobertas será publicado em 20 de outubro de 2012 The Astrophysical Journal.
Fonte: NASA
