Hubble Captura Vida Nova em Uma Galáxia Antiga

Acreditou-se uma vez que as galáxias elípticas eram cidades que continham estrelas antigas formadas há bilhões de anos atrás.

Mas novas observações feitas com o Telescópio Espacial Hubble da NASA estão ajudando a mostrar que as galáxias elípticas ainda possuem um certo vigor jovem, graças a encontros ocorridos com galáxias menores.

Imagens feitas do centro da galáxia NGC 4150 na luz ultravioleta próxima com a visão aguçada da Wide Field Camera 3 (WFC3), revelam correntes de poeira e gás e aglomerados de estrelas jovens e azuis que tem menos de um bilhão de anos de vida. Evidências mostram que o nascimento das estrelas foi disparado pela fusão com uma galáxia anã.

O novo estudo ajuda a consolidar a ideia de que a maioria das galáxia elípticas têm estrelas jovens, trazendo uma nova vida para galáxias velhas.

“Acreditava-se que as galáxias elípticas eram feitas completamente de estrelas com bilhões de anos de vida””, disse o astrônomo Mark Crockett da University of Oxford, líder de observações do Hubble. “Elas consumiram todo o gás utilizado para fazer novas estrelas. Agora nós estamos encontrando evidências de nascimento de estrelas em muitas galáxias elípticas geradas na maior parte pelo canibalismo com galáxias menores.

“Essas observações sustentam a teoria de que as galáxias são construídas por bilhões de anos pela colisão com colisões de galáxias”, continua Crockett. “A NGC 4150 é um exemplo dramático no nosso jardim galáctico de uma ocorrência comum no início do universo”.

As imagens do Hubble revelam atividades turbulentas nas profundezas do núcleo da galáxia. Aglomerados de estrelas jovens e azuis traçam um anel ao redor do centro que está rodando junto com a galáxia. O local de nascimento de estrelas tem aproximadamente 1300 anos-luz de comprimento. Longas linhas de poeira tem sua silhueta destacada contra o núcleo amarelado, que é composto por sua vez por populações de estrelas mais velhas.

A partir da análise que o Hubble faz das cores das estrelas, Crockett e sua equipe puderam calcular que a explosão de formação de estrelas começou a aproximadamente 1 bilhão de anos atrás, um evento relativamente recente na história cosmológica. Desde então a fábrica de formação de estrelas tem experimentado uma queda na produção de estrelas.

“Nós estamos observando essa galáxia depois que as maiores explosões de estrelas ocorreram”, explicou um membro da equipe Joseph Silk da University of Oxford. “A maior parte das estrelas massivas já se foram. As estrelas mais jovens estão com idades entre 50 milhões e 400 milhões de anos. Em comparação a maior parte das estrelas na galáxias estão com idades por volta de 10 bilhões de anos”.

O encontro que disparou o nascimento das estrelas foi similar ao evento em que a Via Láctea engoliu a Grande Nuvem de Magalhães.

“Nós acreditamos que uma fusão com uma galáxia menor, rica em gás por volta de um bilhão de anos atrás  forneceu combustível necessário para a NGC 4150 formar novas estrelas”, disse outro membro da equipe Sugata Kaviraj do Imperial College London e da University of Oxford. “A abundância de metais, elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio, em estrelas jovens é muito baixo, sugerindo que a galáxia que se fundiu com a NGC 4150 também era pobre em metal. Isso aponta na direção de uma galáxia pequena, anã, com aproximadamente um vinte avos da massa da NGC 4150”.

Fusões menores como essa são mais comuns do que interações entre galáxias gigantes, dizem os astrônomos. Para cada grande colisão existem provavelmente 10 vezes mais encontros entre uma galáxia grande e uma pequena. As colisões entre grandes galáxias são mais fáceis de serem observadas pois elas criam explosões magníficas, galáxias distorcidas, longas correntes de gás e dezenas de aglomerados estelares jovens. Interações menores são mais difíceis de serem detectados pois deixam para traz traços relativamente menores.

Por mais de cinco anos, contudo, telescópios espaciais e baseados em Terra ofereceram pistas de estrelas novas em formação em galáxias elípticas. Observatórios em Terra capturaram o brilho azul de estrelas em galáxias elípticas e em galáxias satélites, um desses observatórios é o Galaxy Evolution Explorer (GALEX) que observa a luz ultravioleta próxima e distante, confirmando que o brilho azul veio de estrelas com idade muito menores de um bilhão de anos. A luz ultravioleta traça o brilho de estrelas jovens e quentes.

Crockett e sua equipe selecionaram a NGC 4150 para o estudo com o Hubble pelo fato de uma análise espectroscópica realizada em Terra ter fornecido pistas tentadoras de que o núcleo da galáxia não era um lugar tranquilo. A pesquisa baseada em Terra feita com o Spectrographic Areal Unit for Research on Optical Nebulae (SAURON), revelou a presença de estrelas jovens e atividades dinâmicas que estavam fora de sincronia com a galáxia.

“Na luz visível, as galáxias elípticas como a NGC 4150 parecem como galáxias elípticas normais”, disse Silk. “Mas as imagens mudam quando nós olhamos na luz ultravioleta. No mínimo um terço de todas as galáxias brilham com a luz azul de estrelas jovens”.

Crockett adiciona: “As elípticas são o laboratório perfeito para estudar fusões menores na luz ultravioleta pois elas são dominadas  por estrelas vermelhas antigas, permitindo aos astrônomos observarem o brilho apagado de estrelas azuis”.

Os astrônomos esperam estudar outras galáxias elípticas na pesquisa SAURON para procurar os sinais de novas estrelas nascendo. Os resultados da equipe foram aceitos para publicação no The Astrophysical Journal.

Fonte:

http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/ancient-galaxy.html

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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