Algo está assassinando galáxias nas regiões mais extremas do universo

NASA/NRAO/AUI/NSF S. Dagnello

Galáxias estão morrendo nas regiões mais extremas do universo. Sua formação de novas estrelas está parando e os astrônomos querem descobrir a causa.

A primeira grande iniciativa para descobrir isso está ocorrendo no Canadá em um dos telescópios mais importantes do mundo. A iniciativa, nomeada de pesquisa pesquisa do Ambiente Virgem Traçada em Monóxido de Carbono (VERTICO, na sigla em inglês), está investigando, em fantásticos detalhes, como o ambiente mata as galáxias.

É uma equipe de 30 especialistas que usando o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) para mapear em detalhes o gás hidrogênio na sua forma molecular, a matéria da qual novas estrelas são formadas, em alta resolução em 51 galáxias no aglomerado galáctico mais próximo: o aglomerado Virgem.

O ALMA é um conjunto de enormes antenas de rádio conectadas a 5 km de altitude no deserto de Atacama, no Chile. É uma parceria entre Europa, Estados Unidos, Chile, Japão, Canadá, Coréia do Sul e Taiwan a um custo de 1,4 bilhão de dólares.

O ALMA é o maior equipamento astronômico terrestre. É um telescópio milimétrico com comprimento de onda mais avançado já criado, ideal para estudar as nuvens de gás frio e denso de onde surgem novas estrelas. É um material que não pode ser visto no espectro de luz visível.

Aglomerados de galáxias

O local que as galáxias vivem no Universo e como interagem com o seu ambiente (o meio intergaláctico ao seu redor) e entre si mesmas são influências importantes para a capacidade de formar estrelas. Mas precisamente como esse influencia na vida e na morte das galáxias continua sendo um mistério.

Aglomerados de galáxias são os objetos mais massivos e extremos do Universo, eles podem conter muitas centenas ou até milhares de galáxias.

Onde há massa há gravidade e as monstruosas forças gravitacionais dos aglomerados aceleram as galáxias a altíssimas velocidades; milhares de quilômetros por segundo. Isso superaquece o plasma entre as galáxias e as temperaturas são tão altas que brilham em raios-X.

O interior desses aglomerados é denso e inóspito. Lá as galáxias interagem intensamente entre si e com o ambiente. São essas interações que tem a capacidade de matar uma galáxia, extinguir sua formação de estrelas.

A compreensão destes mecanismos de extinção que extinguem a formação estelar e como isso é feito são o foco pesquisa VERTICO.

O ciclo de vida das galáxias

À medida uma galáxia cai pelo aglomerado, o plasma entre as galáxias pode remover violentamente seu gás em um processo chamado perda por pressão de impacto. Quando se remove o combustível que forma estrelas, a galáxia é efetivamente morta, transformando-se em um objeto moribundo em que nenhuma estrela nova nascerá.

A alta temperatura dos aglomerados também pode parar o resfriamento de gás quente que se condensa em galáxias. Nesse quadro, o gás da galáxia não é extraído de maneira ativa pelo meio ambiente, mas sim consumido à medida que forma estrelas.

Esse processo leva à morte lenta e inexorável da formação de estrelas, chamada, morbidamente, como morte por inanição ou estrangulamento.

Apesar desses processos variem significativamente, cada um deixa uma impressão específica e identificável no gás formador de estrelas da galáxia. Reunir essas impressões para criar um quadro geral de como os aglomerados impulsionam mudanças nas galáxias é um dos principais objetivos do projeto VERTICO.

Pretendemos adicionar uma nova peça crítica ao quebra-cabeça.

Um estudo de caso ideal

O aglomerado de Virgem é o local ideal para um estudo detalhado do meio ambiente intergaláctico. É o aglomerado de galáxias massivo mais perto de nós e está em fase de formação, por isso podemos obter uma “foto” de galáxias em etapas distintas de seus ciclos de vida. Isso permitirá montar uma imagem em detalhes de como a formação estelar é interrompida nas galáxias pertencentes a aglomerados.

Galáxias no aglomerado de Virgem já foram vistas em quase todos os comprimentos de onda do espectro eletromagnético (por exemplo, ultravioleta, rádio, luz visível), mas ainda não existem observações dos gases formadores de estrelas em comprimentos de onda milimétricos com a resolução w sensibilidade necessárias .

A VERTICO criará mapas detalhados de alta resolução do gás hidrogênio molecular – o combustível básico para da formação de estrelas – de 51 galáxias.

Com os dados do ALMA para essa significativa amostra de galáxias, será possível descobrir exatamente quais seriam os mecanismos de extinção, perda de pressão por impacto ou inanição que estariam matando galáxias nestes ambientes extremos e como isso ocorre.

Ao criar mapas do gás gerador de estrelas das galáxias, que são como as armas fumegantes de extinção através meio do ambiente galáctico, a VERTICO ampliará nossa compreensão de como seria a evolução das galáxias nas regiões mais densas do Universo.

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