A galáxia AM 1054-325 foi distorcida em forma de S a partir de uma forma espiral normal em forma de panqueca pela atração gravitacional de uma galáxia vizinha, vista nesta imagem do Telescópio Espacial Hubble. Uma consequência disto é que aglomerados de estrelas recém-nascidos se formam ao longo de uma cauda de maré esticada ao longo de milhares de anos-luz, assemelhando-se a um colar de pérolas. Um novo estudo liderado por um astrônomo da Penn State analisou 12 dessas caudas de maré e encontrou 425 aglomerados de estrelas, cada um com até um milhão de estrelas recém-nascidas. Crédito: NASA, ESA, STScI, Jayanne English (Universidade de Manitoba)
Um estudo aproveitando NASAde telescópio espacial Hubble revelou que as colisões de galáxias, ao contrário da destruição de estrelas, na verdade criam condições que conduzem à formação de milhões de estrelas.
A colisão de galáxias não destrói estrelas como se poderia pensar inicialmente, mas na verdade cria as condições para criar milhões de estrelas e, presumivelmente, planetas acompanhantes. Num novo estudo, uma equipa liderada por investigadores da Penn State usou o Telescópio Espacial Hubble da NASA para localizar 12 galáxias que têm longas caudas de gás, poeira e estrelas, semelhantes a girinos, geradas a partir de tais colisões. A equipe encontrou 425 aglomerados de estrelas recém-nascidas ao longo dessas caudas, cada um contendo até 1 milhão de estrelas recém-nascidas.
Insights sobre a formação estelar
“À medida que as galáxias se fundem, nuvens de gás colidem e colapsam, criando um ambiente de alta pressão onde as estrelas podem formar-se”, disse Jane Charlton, professora de astronomia e astrofísica na Penn State e membro da equipa de investigação. “Os interiores destas fusões foram bem estudados, mas sabia-se menos sobre a possível formação de estrelas nos detritos resultantes destas fusões, como nas caudas das marés.”
Quando as galáxias interagem, as forças gravitacionais das marés puxam longas correntes de gás e poeira. O cabo de guerra gravitacional entre as galáxias em interação estica o braço espiral da galáxia como um caramelo, e os aglomerados de estrelas ao longo da cauda parecem quase como um colar de pérolas. Dois exemplos bem conhecidos de galáxias com essas caudas de maré são as galáxias Antenas e Ratos, cada uma com projeções longas e estreitas em forma de dedo.
Resultados e implicações do estudo
No novo estudo, a equipa de investigação utilizou uma combinação de novas observações e dados de arquivo do Hubble para determinar a idade e a massa dos aglomerados de estrelas dentro das 12 caudas de maré. Eles então identificaram a taxa de formação de estrelas usando dados de dois telescópios espaciais ultravioleta que orbitam a Terra, um a bordo do agora desativado Galaxy Evolution Explorer (Galex) e outro a bordo do Observatório Neil Gehrels Swift, cujo Centro de Operações de Missão está localizado na Penn State.
A equipe descobriu que muitos dos aglomerados estelares da cauda das marés são muito jovens – apenas 10 milhões de anos. Além disso, os aglomerados parecem estar se formando na mesma proporção ao longo de todas as caudas que se estendem por milhares de anos-luz. Eles publicaram seus resultados no Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
“É surpreendente ver muitos objetos jovens nas caudas. Isso nos diz muito sobre a eficiência da formação de aglomerados”, disse o autor principal Michael Rodruck, professor e diretor do Observatório Keeble no Randolph-Macon College em Ashland, Virgínia, que era estudante de graduação na Penn State na época da pesquisa. “Com caudas de maré, você construirá novas gerações de estrelas que de outra forma poderiam não existir.”
Antes das fusões, as galáxias eram ricas em nuvens poeirentas de hidrogénio molecular que podem ter permanecido inertes. À medida que as nuvens se acotovelavam e colidiam umas com as outras durante a colisão, o hidrogénio foi comprimido ao ponto de precipitar uma tempestade de nascimento de estrelas.
Segundo os investigadores, o destino destes aglomerados isolados é incerto. Eles podem permanecer gravitacionalmente intactos e evoluir para aglomerados globulares de estrelas, como aqueles que orbitam fora do plano da nossa Terra. via Láctea galáxia. Ou podem dispersar-se para formar um halo de estrelas em torno de uma galáxia espiral ou ser rejeitadas para se tornarem estrelas intergalácticas errantes.
“Achamos que os aglomerados de estrelas nas caudas de maré podem ter sido mais comuns no início do universo, quando o universo era menor e as colisões de galáxias eram mais frequentes”, disse Charlton.
Para obter mais informações sobre este estudo, consulte Galáxias colidem, estrelas despertam: a impressionante revelação do Hubble.
Referência: “Aglomerados de estrelas em detritos de maré” por Michael Rodruck, Jane Charlton, Sanchayeeta Borthakur, Aparna Chitre, Patrick R Durrell, Debra Elmegreen, Jayanne English, Sarah C Gallagher, Caryl Gronwall, Karen Knierman, Iraklis Konstantopoulos, Yuexing Li, Moupiya Maji , Brendan Mullan, Gelys Trancho e William Vacca, 29 de setembro de 2023, Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stad2886
A equipe de pesquisa da Penn State também incluiu Caryl Gronwall, professor pesquisador de astronomia e astrofísica, e Yuexing Li, professor associado de astronomia e astrofísica. A equipe também incluiu Sanchayeeta Borthakur e Karen Knierman, da Arizona State University; Aparna Chitre, do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial; Patrick R. Durrell, da Universidade Estadual de Youngstown; Debra Elmegreen, do Vassar College; Jayanne English, da Universidade de Manitoba; Sarah Gallagher, da Universidade de Western Ontario; Iraklis Konstantopoulos, um estudioso independente na Nova Zelândia; Moupiya Maji, do Centro Interuniversitário de Astronomia e Astrofísica da Índia; Brendan Mullan, da Universidade Carnegie Mellon; Gelys Trancho no Observatório Internacional do Telescópio de Trinta Metros; e William Vacca no Centro de Pesquisa Ames da NASA.
Este trabalho foi financiado pela NASA através do Space Telescope Science Institute.
