Galáxias apagadas
Quando as galáxias desligam
A prospecção COSMOS do Hubble resolve o mistério das galáxias “exauridas”
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IMAGEM:Algumas galáxias chegam a um ponto de suas vidas onde a formação de estrelas acaba e elas se tornam “exauridas”. Galáxias exauridas no passado distante parecem ser bem menores do que as galáxias exauridas no universo atual. Isto sempre intrigou os astrônomos – como podem essas galáxias crescer se elas não estão mais formando estrelas? Agora uma equipe de astrônomos usou um grande conjunto de dados de observações do Hubble para dar uma resposta surpreendentemente simples para este enigma cósmico que resistiu tanto tempo.
Até hoje se pensava que essas pequenas galáxias mortas cresciam e se tornavam as galáxias exauridas maiores que vemos em nossas proximidades.
Como essas galáxias não estão mais formando novas estrelas, se pensava que elas cresciam mediante colisões e fusões com outras pequenas galáxias exauridas, de umas cinco a dez vezes menos massivas do que elas. Entretanto, para que essas fusões acontecessem, deveria haver várias dessas galáxias menores por aí para servir de alimento para a população exaurida – só que não vemos isso.
Até recentemente, não era possível explorar um número suficiente de galáxias exauridas, porém agora uma equipe de astrônomos usou os dados de observações da Hubble COSMOS survey para identificar e contar essas galáxias “apagadas” ao longo dos últimos oito bilhões da história cósmica.
“O aparente inchaço de galáxias exauridas tem sido um dos maiores mistérios acerca da evolução das galáxias por muitos anos”, diz Marcella Carollo do ETH Zurique, Suíça, uma dos principais autores de um novo artigo que explora essas galáxias. “Nenhuma coleção de imagens era grande o suficiente para nos permitir estudar o enorme número dessas galáxias de uma mesma maneira – até a COSMOS do Hubble”, acrescenta do co-autor Nick Scoville da Caltech, EUA.
A equipe usou o grande conjunto de imagens da COSMOS [1], em conjunto com observações adicionais do Telescópio Canadá-França-Hawaii e do Telescópio Subaru, ambos no Hawaii, EUA, para bisbilhotar quando o universo tinha menos de metade de sua idade atual. Estas observações mapearam uma área nos céus nove vezes o tamanho de uma Lua cheia.
As galáxias exauridas vistas nesses tempos são pequenas e compactas – e, surpreendentemente, parecem continuar assim. Em lugar de se exaurirem e crescerem através de fusões ao longo do tempo, essas pequenas galáxias, em sua maioria, normalmente mantém o tamanho que alcançaram quando sua formação de estrelas foi desligada [2]. Então, por que vemos essas galáxias aparentemente crescendo ao longo do tempo?
“Descobrimos que um grande número de galáxias maiores apenas desligou mais tarde, juntando-se a suas irmãs exauridas e dando a falsa impressão de uma galáxia individual crescendo ao longo do tempo”, diz o co-autor Simon Lilly, também do ETH Zurique. “É algo como afirmar que o aumento do tamanho médio dos apartamentos em uma cidade não é devido à adição de novos cômodos aos edifícios velhos, mas sim à construção de novos apartamentos maiores”, acrescenta o co-autor Alvio Renzini do Observatório de Padua do INAF da Itália.
Isso nos diz um bocado sobre como as galáxias evoluíram nos últimos oito bilhões de anos da história do universo. Já se sabia que as galáxias com formação ativa de estrelas eram menores no universo primordial, o que explica porque as galáxias eram menores quando se exauriram naqueles tempos.
“A COSMOS nos deu simplesmente o melhor conjunto de observações para este tipo de trabalho – ela nos permite estudar um grande número de galáxias exatamente da mesma maneira, o que não era possível antes”, acrescenta o co-autor Peter Capak, também do Caltech. “Nosso estudo oferece uma explicação surpreendentemente simples e óbvia para esse enigma. E sempre que vemos simplicidade na natureza em meio a uma aparente complexidade, isso é muito gratificante”, conclui Carollo.
Notas
[1] Ao realizar a prospecção COSMOS, o Hubble fotografou 575 quadros do universo que se sobrepõem ligeiramente, com a Advanced Camera for Surveys (ACS) nele embarcada. Isto levou quase 1000 horas de observação e foi o maior projeto conduzido com o Hubble. Esta prospecção se provou de um valor incomensurável; ela ajudou a mapear a matéria escura em 3D, a compreender melhor o efeito de lentes gravitacionais, e a caracterizar a expansão do universo.
[2] Ainda existe a possibilidade de crescimento através de fusões para esta população, mas não de sua maior parte, como se pensava antes.
[3] O Telescópio Espacial Hubble é uma cooperação internacional entre ESA e NASA.
[4] A pesquisa foi apresentada em um artigo intitulado “Newly-quenched galaxies as the cause for the apparent evolution in average size of the population”, a ser publicado em The Astrophysical Journal.
[5] A equipe internacional de astrônomos deste estudo consiste de C. M. Carollo (ETH Zurique), T. J. Bschorr (ETH Zurique), A. Renzini (Observatório de Padova, Itália), S. J. Lilly (ETH Zurique), P. Capak (Centro de Ciência Spitzer, CalTech, EUA), A. Cibinel (ETH Zurique), O. Ilbert (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, França), M. Onodera (ETH Zurique), N. Scoville (CalTech, EUA), E. Cameron (ETH Zurique), B. Mobasher (Universidade da California, EUA), D. Sanders (Universidade do Hawaii, EUA), Y. Taniguchi (Universidade Ehime, Japão).
Outras informações
Crédito da imagem: NASA, ESA, M. Carollo (ETH Zurich)
Links
Artigo da pesquisa: http://www.spacetelescope.org/static/archives/releases/science_papers/heic1313a.pdf
Prospecção COSMOS: http://cosmos.astro.caltech.edu/
Imagens do Hubble: http://www.spacetelescope.org/images/archive/category/spacecraft/
