p As galáxias mais massivas em nossa vizinhança formaram suas estrelas bilhões de anos atrás, no início da história do universo. Nos dias de hoje, eles produzem muito poucas estrelas novas. Os astrônomos há muito acreditam que isso ocorre porque eles contêm muito pouco gás - um ingrediente-chave necessário para produzir estrelas. Mas nosso novo estudo, publicado na Nature Astronomy, agora está desafiando essa visão antiga. p Ao sondar os ambientes extremos de galáxias massivas distantes, podemos aprender não apenas sobre sua evolução e a história do universo, mas o mais importante sobre os processos fundamentais que regulam a formação das estrelas. Dado que as estrelas produzem a maioria dos diferentes tipos de átomos em nossos corpos e no mundo ao nosso redor, entender como eles foram formados é essencial se quisermos saber de onde viemos.

p As galáxias existem em dois tipos principais:disco e elíptico. Galáxias de disco, incluindo a Via Láctea, são planos e contêm grandes reservatórios de gás que usam para formar estrelas continuamente. Galáxias elípticas são massivas, redondo e parou de formar estrelas há muito tempo. A maioria das teorias assume que em algum ponto as galáxias elípticas perderam seus reservatórios de gás, o que fez com que a taxa de formação de estrelas diminuísse.

p Luz distante

p Nossa equipe investigou se existem outras maneiras em que, galáxias elípticas podem ter perdido sua capacidade de formar estrelas. A distância até as galáxias é medida pelo brilho de suas estrelas, em anos-luz (definido como quanto tempo leva a luz para chegar até nós em um ano). Como leva tanto tempo para a luz dessas galáxias distantes chegar até nós, podemos perceber que eles nos parecem como eram há 10 bilhões de anos.

p Idealmente, gostaríamos de observar diretamente o gás nessas galáxias, mas isso é extremamente desafiador e exigiria várias horas de observações por galáxia - e precisamos olhar para milhares de galáxias. Em vez de, optamos por estudar a poeira. A poeira (fria em vez de quente) representa apenas 1% da matéria interestelar em uma galáxia, mas é encontrado onde quer que haja gás frio. Uma galáxia que contém muita poeira, portanto, também contém muito gás.

p Usamos dados do Cosmological Evolution Survey (COSMOS), que cobre uma grande parte do céu observada pela maioria dos grandes telescópios, na Terra e no espaço. Usamos imagens de infravermelho a comprimentos de onda de luz de rádio, o que nos permite medir a taxa de formação de estrelas e a massa de poeira fria nas galáxias.

p Uma vez que as galáxias em que estamos interessados ​​estão tão distantes, é impossível detectar cada galáxia individualmente nos dados infravermelhos ou de rádio existentes. Em vez de, combinamos a luz de 1, 000 galáxias e determinou quanto gás eles contêm em média e com que rapidez estão formando estrelas.

p Como resultado, fizemos uma descoberta emocionante. Apesar de ter baixas taxas de formação de estrelas, as galáxias elípticas contêm quantidades surpreendentemente grandes de gás:100 vezes mais do que o esperado. Isso é surpreendente de duas maneiras. Isso desafia nossa visão padrão de galáxias elípticas como objetos "chatos" pobres em gás. Mas também nos força a repensar a visão básica dos processos de formação de estrelas - sempre assumimos que a presença de gás frio deve levar à formação de estrelas. Aqui, descobrimos que as galáxias elípticas formam estrelas com muito menos eficiência do que as galáxias em disco na mesma época.

p Então, por que isso? Nove anos atrás, Eu previ essa possibilidade a partir de simulações numéricas que fiz como Ph.D. estudante. Eu descobri que em galáxias de disco, a atração gravitacional das estrelas ajuda o gás a entrar em colapso para formar novas estrelas. Em contraste, o gás em galáxias elípticas sente uma atração mais fraca das estrelas e não entra em colapso tão facilmente. É fascinante que a morfologia global de uma galáxia possa controlar o que acontece nas menores escalas.

p As próximas etapas de nossa pesquisa usarão novas simulações e, esperançosamente, observações diretas do próprio gás frio com o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), um observatório no Chile, para melhorar nossa compreensão da complexa interação entre a formação de estrelas e a morfologia da galáxia. Isso lançará luz sobre os processos universais que acontecem em todas as galáxias, incluindo nossa própria Via Láctea.

p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.