Os cientistas sabem hálgum tempo que as gala¡xias podem crescer pela fusão de gala¡xias menores, mas a ancestralidade de nossa própria gala¡xia, a Via La¡ctea, éum mistério antigo. Agora, uma equipe internacional de astrofisicos conseguiu reconstruir a primeira a¡rvore geneala³gica completa de nossa gala¡xia natal, analisando as propriedades dos aglomerados globulares orbitando a Via La¡ctea com inteligaªncia artificial. O trabalho foi publicado em Avisos Mensais da Royal Astronomical Society .

Os aglomerados globulares são grupos densos de atéum milha£o de estrelas que são quase tão antigos quanto o pra³prio Universo. A Via La¡ctea hospeda mais de 150 desses aglomerados, muitos dos quais se formaram nas gala¡xias menores que se fundiram para formar a gala¡xia em que vivemos hoje. Os astrônomos suspeitam hádécadas que a idade dos aglomerados globulares significaria que eles poderiam ser usados ​​como "fa³sseis" para reconstruir as primeiras histórias de montagem de gala¡xias. No entanto, éapenas com os modelos e observações mais recentes que se tornou possí­vel cumprir essa promessa.

Uma equipe internacional de pesquisadores liderada pelo Dr. Diederik Kruijssen no Centro de Astronomia da Universidade de Heidelberg (ZAH) e o Dr. Joel Pfeffer da Universidade John Moores de Liverpool agora conseguiu inferir a história da fusão da Via La¡ctea e reconstruir sua a¡rvore geneala³gica, usando apenas seus clusters globulares.

Para conseguir isso, eles desenvolveram um conjunto de simulações de computador avana§adas da formação de gala¡xias semelhantes a  Via La¡ctea. Suas simulações, chamadas de E-MOSAICS, são únicas porque incluem um modelo completo para a formação, evolução e destruição de aglomerados globulares.

Nas simulações, os pesquisadores conseguiram relacionar as idades, composições químicas e movimentos orbitais dos aglomerados globulares com as propriedades das gala¡xias progenitoras nas quais eles se formaram, hámais de 10 bilhaµes de anos. Ao aplicar esses insights a grupos de aglomerados globulares na Via La¡ctea, eles puderam não apenas determinar quantas estrelas essas gala¡xias progenitoras continham, mas também quando elas se fundiram na Via La¡ctea.

"O principal desafio de conectar as propriedades dos aglomerados globulares a  história de fusão de sua gala¡xia hospedeira sempre foi que a montagem da gala¡xia éum processo extremamente confuso, durante o qual as a³rbitas dos aglomerados globulares são completamente reorganizadas", explica Kruijssen.

"Para entender o sistema complexo que resta hoje, decidimos usar inteligaªncia artificial . Treinamos uma rede neural artificial nas simulações E-MOSAICS para relacionar as propriedades do cluster globular com o hista³rico de fusão da gala¡xia hospedeira. Testamos o algoritmo dezenas de milhares de vezes nas simulações e ficaram surpresos com a precisão com que foi capaz de reconstruir as histórias de fusão das gala¡xias simuladas, usando apenas suas populações de aglomerados globulares. "

Inspirados por esse sucesso, os pesquisadores se propuseram a decifrar a história da fusão da Via La¡ctea. Para conseguir isso, eles usaram grupos de aglomerados globulares que se acredita terem se formado na mesma gala¡xia progenitora com base em seu movimento orbital. Ao aplicar a rede neural a esses grupos de aglomerados globulares, os pesquisadores não são puderam prever as massas estelares e tempos de fusão das gala¡xias progenitoras com alta precisão, mas também revelou uma colisão atéentão desconhecida entre a Via La¡ctea e uma gala¡xia enigma¡tica, que os pesquisadores nomearam "Kraken".

"A colisão com o Kraken deve ter sido a fusão mais significativa que a Via La¡ctea já experimentou", acrescenta Kruijssen. “Antes, pensava-se que uma colisão com a gala¡xia Gaia-Enceladus-Salsicha, que ocorreu hácerca de 9 bilhaµes de anos, era o maior evento de colisão. No entanto, a fusão com Kraken ocorreu há11 bilhaµes de anos, quando a Via La¡ctea era quatro vezes menos massivo. Como resultado, a colisão com Kraken deve ter realmente transformado o que a Via La¡ctea parecia na anãpoca. "

Juntas, essas descobertas permitiram a  equipe de pesquisadores reconstruir a primeira a¡rvore de fusão completa de nossa gala¡xia. Ao longo de sua história, a Via La¡ctea canibalizou cerca de cinco gala¡xias com mais de 100 milhões de estrelas e cerca de quinze com pelo menos 10 milhões de estrelas. As gala¡xias progenitoras mais massivas colidiram com a Via La¡ctea entre 6 e 11 bilhaµes de anos atrás.

Os pesquisadores esperam que suas previsaµes estimulem estudos futuros para pesquisar os restos dessas gala¡xias progenitoras. “Os destroa§os de mais de cinco gala¡xias progenitoras já foram identificados. Com os telesca³pios atuais e futuros, deve ser possí­vel encontrar todos eles,” conclui Kruijssen.