Pesquisadores usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA e o Observatório de Raios-X Chandra descobriram galáxias compactas, jovens e massivas cujas as festas de geração de estrelas estão acabando mais cedo. A explosão de formação de estrelas tem consumido a maior parte do combustível gasoso restante necessário para criar futuras gerações de estrelas. Agora a festa acabou para essas galáxias, e elas estão na trajetória de possivelmente se tornarem as chamadas galáxias vermelhas e mortas, compostas somente de estrelas antigas.
Os astrônomos debateram por décadas como as galáxias massivas rapidamente se desenvolveram de máquinas ativas de formação de estrelas até cemitérios famintos por estrelas. Observações prévias dessas galáxias revelaram gêiseres de gás sendo expelidos no espaço a uma velocidade superior a 2 milhões de milhas por hora. Os astrônomos suspeitavam que um poderoso e monstruoso buraco negro pudesse existir no centro das galáxias, fazendo com que os fluxos gasosos fossem atirados e que desligasse o nascimento de estrelas a partir do combustível remanescente.
Agora, uma análise de 12 galáxias em fusão no fim do frenesi de formação de estrelas está mostrando que as estrelas estão desligando a luz na festa de formação de estrelas. Isso aconteceu quando o universo tinha metade da sua idade atual de cerca de 13.7 bilhões de anos.
“Antes do nosso estudo, a crença comum era que as estrelas não podiam gerar fluxos de alta velocidade em galáxias, e sim, somente os buracos negros supermassivos podiam gerar esse tipo de fenômeno”, explica Paul Sell da Universidade Texas Tech em Lubbock, principal autor do artigo científico que descreve os resultados do estudo. “Através das nossas análises nós descobrimos que se você tem uma explosão de estrelas compacta suficiente, que o Hubble mostrou, é o caso dessas galáxias, você pode, na verdade produzir fluxos com essas altas velocidades, que nós observamos de estrelas sozinhas sem a necessidade de evocar o buraco negro”.
Christy Tremonti, membro da equipe, da Universidade de Wisconsin-Madison, identificou primeiro as galáxias a partir do Sloan Digital Sky Survey, como objetos pós-explosões estelares emitindo jatos gasosos de alta velocidade. As visões nítidas, feitas na luz visível pela Wide Field Camera 3 do Hubble, mostram que os fluxos estão nascendo das galáxias mais compactas encontradas. Essas galáxias contém uma massa parecida com a Via Láctea, mas empacotadas numa área muito menor. As menores galáxias têm cerca de 650 anos-luz de diâmetro.
Nessas pequenas regiões do espaço, essas galáxias estão se formando algumas centenas de sóis por ano. Em comparação, a Via Láctea, gera cerca de um Sol por ano. Isso faz com que a festa barulhenta de formação de estrelas acabe rapidamente em dez milhões de anos. Uma razão para o desligamento estelar é que o gás está se aquecendo rapidamente, tornando-se muito quente para se contrair sob a gravidade para formar novas estrelas. Outra possibilidade é que o frenesi de formação de estrelas consumiu a maior parte do gás usado na formação de novas estrelas por meio de poderosos ventos estelares.
“A grande surpresa do Hubble foi a realização que as estrelas recém formadas nasceram muito perto umas das outras”, disse Aleks Diamond-Stanic, um membro da equipe, da Universidade de Wisconsin-Madison, que primeiro sugeriu a possibilidade dos fluxos guiados pela explosão de estrelas dessas galáxias, num artigo científico de 2012. “As condições físicas extremas nos centros dessas galáxias explicam como elas podem expelir gases a milhões de milhas por hora”.
Para identificar o mecanismo que gera os fluxos de alta velocidade, Sell e sua equipe usou o Observatório de Raios-X Chandra e outros telescópios para determinar se os buracos negros supermassivos das galáxias (pesando bilhões de Sóis) eram as fontes de energia que os guiavam. Após analisar todas as observações, a equipe concluiu que os buracos negros não eram a fonte desses fluxos. Ao invés disso, foram os ventos estelares poderosos das estrelas mais massivas e de vida curta no final de suas vidas, combinada com as mortes explosivas de supernovas.
Com base nas análises dos dados do Hubble e do Chandra, os membros da equipe sugerem que a festa começou quando duas galáxias ricas em gases colidiram gerando uma torrente de gás frio no centro compacto das galáxias em fusão. A grande quantidade de gás comprimido num pequeno espaço iniciou o nascimento de numerosas estrelas. A energia gerada com a formação dessas estrelas, então explodiu todo o gás restante, evitando futuras formações de estrelas.
“Se você parar o fluxo de gás frio para formar estrelas, é isso”, explicou Sell, que conduziu a pesquisa enquanto era estudante de graduação na Universidade de Wisconsin-Madison. “As estrelas pararam de formar, e as galáxias rapidamente evoluíram e podem eventualmente se tornarem uma galáxia elíptica vermelha e morta. Essas explosões estelares extremas são bem raras, contudo, elas não podem crescer e formarem galáxias elípticas gigantes típicas vistas em nossa vizinhança galáctica próxima. Elas são mais compactas”.
Fonte:
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/48/full/
