Tecnologia Científica

Galáxias gigantes de baixo brilho superficial
A questão de como os gLSBGs se formam é uma questão de debate ativo. Dois modelos populares foram propostos. No primeiro, o cenário não catastrófico, a lenta acumulação de gás na galáxia leva ao seu crescimento.
Por Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - 06/06/2021


A gigante galáxia Malin 1 com baixo brilho na superfície, conforme imageada pelo instrumento Megacam no telescópio Magellan / Clay de 6,5 m. Os astrônomos ficaram intrigados com a forma como esses sistemas gigantescos se formaram e concluíram um novo estudo que confirma que vários caminhos propostos são prováveis. Crédito: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Quarenta anos atrás, astrônomos usando novas técnicas de imagem sensíveis descobriram uma classe de galáxias grandes e fracas que eles chamaram de galáxias de baixo brilho. Galáxias gigantes de baixo brilho superficial (gLSBGs) são um subconjunto cujas massas são comparáveis ​​às da Via Láctea, mas cujos raios são dez vezes maiores, chegando a quatrocentos mil anos-luz. Esses gLSBGs levantam um problema para os astrônomos: apesar de serem massivos, os discos de galáxias são (cinematicamente falando) relativamente inativos. O paradigma de formação usual para galáxias de alta massa as imagina evoluindo a partir de fusões de galáxias, um processo que agita o disco e deve torná-lo cinematicamente ativo. Além disso, a maioria dos gLSBGs são encontrados sem outras galáxias em suas vizinhanças, sugerindo que as colisões provavelmente não foram importantes em sua formação.

A questão de como os gLSBGs se formam é uma questão de debate ativo. Dois modelos populares foram propostos. No primeiro, o cenário não catastrófico, a lenta acumulação de gás na galáxia leva ao seu crescimento. Em alternativa, o cenário catastrófico, um evento de fusão ocorreu no passado; a principal vantagem deste modelo é que ele se encaixa na estrutura atual de formação de galáxias. O astrônomo do CfA Igor Chilingarian e seus colegas completaram observações ópticas sensíveis de sete gLSBGs, tomando espectros em todos os diâmetros desses sistemas gigantescos e tênues, e combinando seus resultados com medições ópticas e de rádio de arquivo da emissão de hidrogênio atômico. Seu novo artigo é o mais recente de uma série de resultados sobre gLSBGs.

Os astrônomos usaram o grande conjunto de dados para testar esses dois cenários; eles também consideraram uma terceira opção na qual as galáxias se formam dentro de um halo de matéria escura incomumente raso e sua influência gravitacional. (Acredita-se que todas as galáxias tenham halos de matéria escura; o halo da Via Láctea contém dez vezes mais massa do que a presente nas estrelas.) Eles concluem que todos os três cenários parecem estar operando, mas em situações diferentes. Para a maior parte da amostra, o processo mais provável foi a formação por crescimento por meio de acreção gradual após a formação inicial da galáxia. Para os gLSBGs restantes, o cenário de fusão principal explicou melhor as observações, embora em alguns casos eles tenham descoberto que um halo esparso de matéria escura também poderia desempenhar um papel. Os cientistas também descobriram que pelo menos seis de seus sete hospedeiros gLSBGs núcleos galácticos ativos (AGN), no entanto, seus núcleos de buracos negros supermassivos são muito menos massivos do que aqueles em galáxias normais de massa semelhante, o que implica que as fusões, mesmo que estivessem envolvidas na formação de gLSBGs, devem ter sido comparativamente modestas.

 

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