M31 COLIDIU COM GALÁXIA MASSIVA HÁ 2 MIL MILHÕES DE ANOS 27 de julho de 2018
Nesta imagem, a Galáxia de Andrómeda dilacera a grande galáxia M32p, que eventualmente resultou na formação de M32 e de um grande halo de estrelas.
Crédito: Richard D'Souza. Imagem de M31 cortesia de Wei-Hao Wang. Imagem do halo estelar de M31 cortesia da AAS/IOP
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Cientistas da Universidade de Michigan deduziram que a Galáxia de Andrómeda, a nossa grande vizinha galáctica mais próxima, destruiu e canibalizou uma enorme galáxia há dois mil milhões de anos.
Apesar de ter sido em grande parte despedaçada, esta galáxia massiva deixou para trás uma rica trilha de evidências: um halo quase invisível de estrelas maior do que a própria Galáxia de Andrómeda, um elusivo fluxo de estrelas e uma enigmática galáxia compacta, M32. A descoberta e estudo desta galáxia dizimada ajudará os astrónomos a entender como galáxias de disco como a Via Láctea evoluem e sobrevivem a grandes fusões.
Esta galáxia perturbada, de nome M32p, era o terceiro maior membro do Grupo Local de galáxias, depois da Via Láctea e de Andrómeda. Usando modelos de computador, Richard D'Souza e Eric Bell do Departamento de Astronomia da Universidade de Michigan foram capazes de reunir estas evidências, revelando esta irmã há muito perdida da Via Láctea. As descobertas foram publicadas na revista Nature Astronomy.
Os cientistas sabem há muito que este grande halo quase invisível de estrelas em torno de galáxias contém o remanescente de galáxias canibalizadas mais pequenas. Uma galáxia como Andrómeda deveria ter consumido centenas das suas companheiras mais pequenas. Os investigadores pensavam que isso dificultaria o estudo de qualquer uma delas.
Usando novas simulações de computador, os cientistas foram capazes de entender que, apesar de muitas galáxias companheiras terem sido consumidas por Andrómeda, a maioria das estrelas no fraco halo de M31 é principalmente atribuída à destruição de uma única grande galáxia.
"Foi um momento 'eureka'. Percebemos que podíamos usar esta informação do halo estelar externo de Andrómeda para inferir as propriedades da maior destas galáxias dilaceradas," comenta o autor principal D'Souza, investigador pós-doutorado da Universidade de Michigan.
"Os astrónomos há muito que estudam o Grupo Local - a Via Láctea, Andrómeda e as suas companheiras. Foi chocante perceber que a Via Láctea tinha uma irmã, que só agora sabemos da sua existência," afirma o coautor Bell, professor de astronomia da Universidade de Michigan.
Esta galáxia, de nome M32p, que foi destruída pela Galáxia de Andrómeda, era pelo menos 20 vezes maior do que qualquer galáxia que se fundiu com a Via Láctea ao longo da sua vida. M32p teria sido massiva, tornando-se a terceira maior galáxia do Grupo Local, depois de Andrómeda e da Via Láctea.
Segundo os cientistas, este trabalho também pode ajudar a resolver um mistério de longa data: a formação da enigmática galáxia satélite de Andrómeda, M32. Eles sugerem que a compacta e densa M32 é o centro sobrevivente da irmã há muito perdida da Via Láctea, como o caroço indestrutível de uma ameixa.
"M32 é esquisita," comenta Bell. "Embora pareça um exemplo compacto de uma antiga galáxia elíptica, ela na verdade tem muitas estrelas jovens. É uma das galáxias mais compactas do Universo. Não há outra galáxia igual."
Os astrónomos dizem que o seu estudo pode alterar a compreensão tradicional de como as galáxias evoluem. Eles perceberam que o disco de M31 sobreviveu a um impacto com uma enorme galáxia, o que questionaria a sabedoria comum de que estas grandes interações destroem discos e formam uma galáxia elíptica.
O momento da fusão também pode explicar o espessamento do disco da Galáxia de Andrómeda, bem como a explosão de formação estelar há dois mil milhões de anos, um achado que foi alcançado independentemente por investigadores franceses no início deste ano.
"A Galáxia de Andrómeda, com um espetacular surto de formação estelar, teria parecido muito diferente há 2 mil milhões de anos," comenta Bell. "Quando andava na escola, disseram-me que a compreensão da Galáxia de Andrómeda e da sua galáxia satélite M32 era uma grande ajuda para desvendar os mistérios da formação galáctica."
Os cientistas dizem que o método usado neste estudo pode ser aplicado noutras galáxias, permitindo a medição das maiores fusões galácticas. Com este conhecimento, os cientistas podem melhor desvendar a teia complexa de causa e efeito que impulsiona o crescimento das galáxias e aprender mais sobre o que as fusões fazem às galáxias.
Este é um retrato de família do aspeto da nossa vizinhança local de galáxias, o Grupo Local, há 2 mil milhões de anos. A galáxia em falta, M32p, teria sido a terceira maior galáxia do Grupo Local, depois de Andrómeda e da Via Láctea.
Crédito: Richard D'Souza; GNM, M33 e M31, cortesia de Wei-Hao Wang; Via Láctea, NASA/JPL; M64, NOAO/AURA/NSF
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O maior disco nesta imagem, a galáxia M64, representa o aspeto de M32p antes da Galáxia de Andrómeda a ter canibalizado há dois mil milhões de anos. A imagem mais pequena, no topo, mostra o remanescente atual de M32p, a galáxia elíptica compacta M32.
Crédito: Richard D'Souza; imagem de M64: NOAO/AURA/NSF
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