Situada a 2,5 milhões de anos-luz de distância, a majestosa galáxia de Andrómeda aparece a olho nu como um objeto ténue, em forma de fuso, com um tamanho angular parecido ao da Lua cheia. O que os observadores amadores não veem é um enxame de quase três dúzias de pequenas galáxias satélite que rodeiam a galáxia de Andrómeda, como abelhas à volta de uma colmeia.

Estas galáxias satélite representam um "ecossistema" galáctico turbulento que o Telescópio Espacial Hubble da NASA está a estudar com um detalhe sem precedentes. Este ambicioso Programa do Tesouro do Hubble utilizou observações de mais de 1000 órbitas do Hubble. A estabilidade ótica, a clareza e a eficiência do Hubble tornaram possível este ambicioso rastreio. Este trabalho incluiu a construção de um mapa 3D preciso de todas as galáxias anãs que "zumbem" em torno de Andrómeda e a reconstrução da eficácia com que formaram novas estrelas ao longo dos quase 14 mil milhões de anos de vida do Universo.

No estudo publicado na revista The Astrophysical Journal, o Hubble revela um ecossistema marcadamente diferente do pequeno número de galáxias satélite que rodeiam a nossa Via Láctea. Isto fornece pistas forenses sobre a forma como a nossa Via Láctea e Andrómeda evoluíram de forma diferente ao longo de milhares de milhões de anos. A nossa Via Láctea tem estado relativamente calma. Mas parece que Andrómeda teve uma história mais dinâmica, que foi provavelmente afetada por uma grande fusão com outra grande galáxia há alguns milhares de milhões de anos. Este encontro, e o facto de Andrómeda ser duas vezes mais massiva do que a nossa Via Láctea, poderia explicar a sua abundante e diversificada população de galáxias anãs.

O levantamento de todo o sistema de satélites da Via Láctea de uma forma tão abrangente é um grande desafio porque estamos inseridos na nossa Galáxia. Também não pode ser feito para outras galáxias grandes porque estão demasiado longe para estudar as pequenas galáxias satélite com tanto pormenor. A galáxia mais próxima de massa comparável à Via Láctea, para além de Andrómeda, é M81, a cerca de 12 milhões de anos-luz.

Esta visão panorâmica do sistema de satélites de Andrómeda permite-nos decifrar o que impulsiona a evolução destas pequenas galáxias. "Vemos que a duração da formação de novas estrelas pelas satélites depende realmente da sua massa e da sua proximidade à galáxia de Andrómeda", disse o autor principal Alessandro Savino da Universidade da Califórnia em Berkeley. "É um indício claro de como o crescimento das galáxias pequenas é perturbado pela influência de uma galáxia massiva como Andrómeda".

"Tudo o que se encontra disperso no sistema de Andrómeda é muito assimétrico e perturbado. Parece que algo significativo aconteceu não há muito tempo", disse o investigador principal Daniel Weisz da Universidade da Califórnia em Berkeley. "Há sempre uma tendência para usar o que compreendemos na nossa própria Galáxia para extrapolar de forma mais geral para as outras galáxias do Universo. Sempre houve preocupações sobre se o que estamos a aprender na Via Láctea se aplica de forma mais ampla a outras galáxias. Ou será que há mais diversidade entre as galáxias exteriores? Terão elas propriedades semelhantes? O nosso trabalho mostrou que as galáxias de baixa massa noutros ecossistemas seguiram caminhos evolutivos diferentes dos que conhecemos das galáxias satélite da Via Láctea".

Por exemplo, metade das galáxias satélite de Andrómeda parecem estar todas confinadas a um plano, orbitando todas na mesma direção. "É estranho. Na verdade, foi uma surpresa total encontrar as satélites com essa configuração e ainda não compreendemos totalmente porque é que aparecem assim", disse Weisz.

A galáxia companheira mais brilhante de Andrómeda é Messier 32 (M32). Esta é uma galáxia elipsoidal compacta que pode ser apenas o núcleo remanescente de uma galáxia maior que colidiu com Andrómeda há alguns milhares de milhões de anos. Depois de ter sido gravitacionalmente despojada de gás e de algumas estrelas, continuou na sua órbita. A galáxia M32 contém estrelas mais antigas, mas há evidências de que teve uma vaga de formação estelar há alguns milhares de milhões de anos. Para além de M32, parece haver uma população única de galáxias anãs em Andrómeda que não se vê na Via Láctea. Formaram a maior parte das suas estrelas muito cedo, mas depois não pararam. Continuaram a formar estrelas a partir de um reservatório de gás a um ritmo muito baixo durante muito mais tempo.

"A formação de estrelas continuou realmente até muito mais tarde, o que não é de todo o que se esperaria para estas galáxias anãs", continuou Savino. "Isto não aparece nas simulações de computador. Até agora, ninguém sabe bem porquê".

"Descobrimos que há muita diversidade que precisa de ser explicada no sistema de satélites de Andrómeda", acrescentou Weisz. "A forma como as coisas se juntam é muito importante para compreender a história desta galáxia".

O Hubble está a fornecer o primeiro conjunto de imagens em que os astrónomos medem os movimentos das galáxias anãs. Dentro de mais cinco anos, o Hubble ou o Telescópio Espacial James Webb da NASA poderão obter o segundo conjunto de observações, permitindo aos astrónomos fazer uma reconstrução dinâmica para todas as 36 galáxias anãs, o que ajudará os astrónomos a rebobinar os movimentos de todo o ecossistema de Andrómeda milhares de milhões de anos no passado.

// NASA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)

Quer saber mais?

Galáxia de Andrómeda (M31):
SEDS
Wikipedia
Galáxias satélite de M31 (Wikipedia)

Galáxia satélite:
Wikipedia

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
Hubblesite
STScI
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais
Arquivo de Ciências do eHST
Wikipedia