Hubble detecta uma fascinante conexão galáctica a 200 milhões de anos-luz de distância

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Trigêmeo galáctico Arp 248, com duas galáxias conectadas por uma cauda de maré. (Créditos: ESA/Hubble & NASA, Dark Energy Survey/Departamento de Energia dos EUA/Centro de Física Cósmica Fermilab/Câmera de Energia Escura/Observatório Interamericano Cerro Tololo/NOIRLab/Fundação Nacional de Ciência dos EUA/AURA Astronomy; J. Dalcanton)

Traduzido por Julio Batista
Original de Evan Gough para o Universe Today

Às vezes é tentador imaginar uma mão sobrenatural por trás do arranjo dos corpos celestes.

Mas o Universo é grande, grande pra caramba, e o fluxo da natureza apresenta muitos fascínios.

Assim é com o trio galáctico Arp 248, um arranjo de galáxias em interação que é visual e cientificamente fascinante.

Arp 248 é um trio de pequenas galáxias que interagem a cerca de 200 milhões de anos-luz de distância na constelação de Virgem.

A imagem mostra duas das galáxias de Arp 248 cercando outra galáxia menor não relacionada ao fundo.

As galáxias estão conectadas por um fluxo de estrelas, gás e poeira, criado à medida que as galáxias se puxam gravitacionalmente.

Conhecido como os Trigêmeos Selvagens, Arp 248 tem duas galáxias conectadas por uma cauda de maré. Uma terceira galáxia espiral não relacionada menor pode ser vista ao fundo. (Créditos: ESA/Hubble & NASA, Dark Energy Survey/Departamento de Energia dos EUA/Centro de Física Cósmica Fermilab/Câmera de Energia Escura/Observatório Interamericano Cerro Tololo/NOIRLab/Fundação Nacional de Ciência dos EUA/AURA Astronomy; J. Dalcanton)

Os astrônomos chamam esses fluxos de “caudas de maré“. Quando galáxias empoeiradas e ricas em gás como Arp 248 se fundem, a fusão frequentemente forma caudas.

As caudas são feitas de material dos discos espirais externos das galáxias em fusão e hospedam a formação estelar ativa indicada em azul.

A imagem superior é de um projeto de observação envolvendo o astrônomo Halton Arp examinando duas coleções de galáxias incomuns. Arp foi um astrônomo americano que criou o Atlas de Galáxias Peculiares em 1966.

O Atlas contém 338 galáxias escolhidas por suas formas incomuns. Ele pretendia destacar a variedade de estruturas peculiares que as galáxias assumem.

Agora sabemos que essas galáxias assumem formas tão estranhas porque estão interagindo e potencialmente se fundindo. Arp discordou dessa interpretação e disse que as formas incomuns se deviam a ejeções.

Uma imagem composta de Centaurus A, revelando os lóbulos e jatos que emanam do buraco negro central da galáxia ativa. (Créditos: ESO/WFI (Óptico); MPIfR/OES/APEX/A.Weiss et al. (Submilimetro); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (Raios-X))

Mas em qualquer caso, Arp percebeu que os astrônomos não tinham muito conhecimento sobre como as galáxias mudam ao longo do tempo, e ele pretendia que os astrônomos pudessem usar seu Atlas para estudar a evolução das galáxias.

A segunda coleção de galáxias incomuns no projeto de observação é chamada de Catálogo de Galáxias e Associações Peculiares do Sul. Foi publicado em 1987 por Arp e seu colega Barry Madore. O Catálogo contém 25 variedades diferentes de objetos, incluindo galáxias com caudas.

Os astrônomos expandiram seus conhecimentos sobre galáxias em interação e fusões de galáxias desde que o Atlas e o Catálogo foram publicados. Sabemos que as fusões desempenham um papel importante na evolução das galáxias.

À medida que os astrônomos estudam as galáxias em interação com mais detalhes, eles estão descobrindo uma nova classe de objetos que eles chamam de “objetos intergalácticos formadores de estrelas” (OIFEs). OIFEs são uma ampla classe de objetos que capturam os diferentes produtos que se formam quando as galáxias interagem.

Os OIFEs podem se formar devido às interações das marés e à varredura do material das galáxias em interação. Eles também podem se desenvolver devido ao influxo de gás e poeira para as caudas e através de uma combinação de todos esses processos.

OIFEs podem variar em massa de super aglomerados estelares ao que os astrônomos chamam de “galáxias anãs de maré” (GAMs). Um paper de 2012 baseado no Sloan Digital Sky Survey estimou que cerca de 6% das galáxias anãs poderiam ter origens de maré.

Os OIFEs são frequentemente ligados gravitacionalmente às galáxias, mas quantos permanecem ligados e por quanto tempo ainda é uma questão em aberto.

Às vezes, o material das correntes de maré flui de volta para as galáxias, provocando mais formação de estrelas. O material que sobra de toda essa interação enriquece o meio interestelar com poeira e metais.

Nesta imagem do Quinteto de Stephan, vemos cinco galáxias, quatro das quais interagem. As galáxias estão puxando e esticando umas às outras. (Créditos: NASA, ESA, CSA e STScI)

Os astrônomos agora pensam que cerca de 25% das galáxias estão se fundindo com outras galáxias. Ainda mais delas estão interagindo gravitacionalmente, se não se fundindo, de acordo com o Centro de Astrofísica de Harvard.

Nossa galáxia Via Láctea é evidência disso, pois canibalizou gás e até estrelas das Nuvens de Magalhães e da Galáxia Anã de Sagitário. E em vários bilhões de anos, a Via Láctea e a Galáxia de Andrômeda se fundirão. Quem sabe que gigante pode surgir desse evento?

Como os buracos negros supermassivos crescem tanto também é uma área aberta de investigação. Os astrofísicos sabem que as fusões fazem parte do processo de crescimento dos buracos negros supermassivos, mas há muita coisa que eles não sabem.

A Advanced Camera for Surveys (ACS) do Telescópio Espacial Hubble examinou essa variedade de galáxias em interação incomuns para lançar as bases para estudos mais detalhados no futuro.

O Hubble examinará alguns desses alvos com seus outros instrumentos, assim como o Telescópio Espacial James Webb e o ALMA. O tempo de observação nesses telescópios está sempre em alta demanda, então este projeto ajudará os astrônomos a alocar melhor o tempo.