Fusões violentas podem ajudar a entender como as galáxias param de produzir estrelas

Um estudo publicado recentemente no The Astrophysical Journal Letters relata uma descoberta com potencial para desvendar o mistério em torno da “morte” das galáxias (quando elas param de produzir estrelas).

Isso graças a observações de uma violenta fusão galáctica que ocorreu bilhões de anos atrás. As características incomuns do resultado dessa antiga colisão podem indicar que esses eventos cataclísmicos ejetam o gás frio responsável pela formação estelar, em um processo que acaba por aniquilar a galáxia.

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Os cientistas propuseram possíveis razões para o fenômeno, entre elas, que buracos negros supermassivos ou supernovas “explodem” calor no gás para que ele não possa mais se agrupar, ou que as galáxias simplesmente se despressurizam em materiais formadores de estrelas.

“Uma das maiores questões da astronomia é por que as maiores galáxias estão mortas”, disse David Setton, doutorando em astronomia na Universidade de Pittsburgh, nos EUA, e coautor da nova pesquisa, em comunicado. Setton fez parte de uma equipe multi-institucional que examinou a galáxia, e seu papel foi estudar o tamanho e a forma.

“O que vimos é que se você pegar duas galáxias e esmagá-las juntas, isso pode realmente arrancar gás da galáxia resultante”, disse Setton.

A Via Láctea e outras galáxias próximas começaram a diminuir sua produção de estrelas há muito tempo. Isso significa que, para descobrir o que está fazendo com que elas “morram”, os astrônomos precisam olhar mais para trás no tempo (e mais distante no espaço), para detectar galáxias que só recentemente pararam de formar estrelas.

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Para procurar um exemplo de galáxia com formação estelar recentemente saciada, a equipe usou dados do Sloan Digital Sky Survey, um esforço para mapear milhões de galáxias com base em observações de um telescópio no Observatório Apache Point, no estado norte-americano do Novo México.

Os pesquisadores combinaram esses dados com observações do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma coleção de 66 radiotelescópios espalhados pelo Deserto do Atacama, no norte do Chile. 

Simulação da fusão entre as galáxias

Isso permitiu que a equipe detectasse uma galáxia “pós-fusão” entre 6 e 7 bilhões de anos-luz de distância que ainda mostrava evidências de apresentar gás frio formador de estrelas. “Então precisávamos de uma explicação”, disse Setton. “Se tem gás, por que não está formando estrelas?”.

Dando outra olhada com o Telescópio Espacial Hubble, a equipe avistou uma cauda de gás criada por fusão. Usando essa estrutura única, eles reconstruíram o evento violento e as intensas forças gravitacionais que teriam rasgado gás e estrelas das galáxias, lançando-as centenas de milhões de anos-luz – o dobro da largura da Via Láctea.

“Essa foi a arma fumegante. Ficamos todos muito impressionados com isso”, disse Setton. “Você simplesmente não vê tanto gás tão longe da galáxia”. Tais eventos podem ser bastante comuns onde a gravidade puxa grandes objetos para grupos densos.

“Há todos esses grandes vazios no espaço, mas todas as maiores galáxias vivem nos espaços onde todas as outras grandes vivem”, disse Setton. “Você espera ver esse tipo de grandes colisões uma vez a cada 10 bilhões de anos ou mais para um sistema tão massivo”.

Setton acrescentou que, uma vez que a cauda da galáxia se despedaça, parece com qualquer outra galáxia morta. Isso significa que outras que recentemente cessaram a formação de estrelas podem se parecer com isso em uma inspeção mais aprofundada — questão que os pesquisadores pretendem investigar mais.

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