Um novo estudo de cientistas usando o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) sugere que gases anteriormente deslocados podem se recomcretar nas galáxias, potencialmente retardando o processo de morte da galáxia causado pela remoção de pressão ram, e criando estruturas únicas mais resistentes aos seus efeitos.

"Muito do trabalho anterior em galáxias despojadas de pressão ram se concentra no material que é despojado das galáxias. Neste novo trabalho, vemos um gás que, em vez de ser expulso da galáxia para nunca mais voltar, está se movendo como um bumerangue, sendo ejetado, mas depois circulando e voltando à sua origem, "disse William Cramer, astrônomo da Arizona State University e principal autor do novo estudo. "Combinando dados do Hubble e ALMA em alta resolução, somos capazes de provar que esse processo está acontecendo. "

A remoção de pressão Ram se refere ao processo que desloca o gás das galáxias, deixando-os sem o material necessário para formar novas estrelas. Conforme as galáxias se movem através de seus aglomerados de galáxias, gás quente conhecido como meio intra-cluster - ou, o espaço entre - age como um vento forte, empurrando gases para fora das galáxias viajantes. Hora extra, isso leva à fome e "morte" de galáxias formadoras de estrelas antes ativas. Como a remoção de pressão ram pode acelerar o ciclo de vida normal das galáxias e alterar a quantidade de gás molecular dentro delas, é de particular interesse para os cientistas que estudam a vida, maturação, e morte de galáxias.

"Vimos em simulações que nem todo o gás que está sendo empurrado pela remoção de pressão ram escapa da galáxia porque tem que atingir a velocidade de escape para realmente escapar e não cair para trás. O recrescimento que estamos vendo, acreditamos ser de nuvens de gás que foram empurradas para fora da galáxia por redução de pressão ram, e não atingiu a velocidade de escape, então eles estão caindo para trás, "disse Jeff Kenney, um astrônomo da Universidade de Yale, e o co-autor do estudo. "Se você está tentando prever a velocidade com que uma galáxia vai parar de formar estrelas ao longo do tempo e se transformar em vermelha, ou galáxia morta, então você quer entender como a pressão ram é eficaz na remoção do gás. Se você não sabe que o gás pode cair de volta na galáxia e continuar a se reciclar e formar novas estrelas, você vai superestimar o apagamento das estrelas. Ter provas desse processo significa cronogramas mais precisos para o ciclo de vida das galáxias. "

O novo estudo se concentra em NGC 4921 - uma galáxia espiral barrada e a maior galáxia espiral no aglomerado Coma - localizada a cerca de 320 milhões de anos-luz da Terra, na constelação Coma Berenices. NGC 4921 é de interesse particular para cientistas que estudam os efeitos da remoção de pressão de aríete porque as evidências do processo e de suas consequências são abundantes.

"A pressão Ram desencadeia a formação de estrelas no lado onde está tendo o maior impacto na galáxia, "disse Cramer." É fácil de identificar na NGC 4921 porque existem muitas estrelas azuis jovens no lado da galáxia onde ela está ocorrendo. "

Kenney acrescentou que a remoção de pressão ram em NGC 4921 criou um forte, linha visível entre onde ainda existe poeira na galáxia e onde não existe. "Há uma forte linha de poeira presente, e além disso, quase não há gás na galáxia. Achamos que essa parte da galáxia foi quase completamente limpa pela pressão de aríete. "

Usando o receptor Banda 6 do ALMA, cientistas foram capazes de resolver o monóxido de carbono, a chave para "ver" ambas as áreas da galáxia desprovidas de gás, bem como aquelas áreas onde está re-acumulando. "Sabemos que a maioria do gás molecular nas galáxias está na forma de hidrogênio, mas o hidrogênio molecular é muito difícil de observar diretamente, "disse Cramer." O monóxido de carbono é comumente usado como um substituto para estudar gás molecular em galáxias porque é muito mais fácil de observar. "

A capacidade de ver mais da galáxia, mesmo o mais fraco, revelou estruturas interessantes provavelmente criadas no processo de deslocamento de gás, e ainda mais imune aos seus efeitos. "A pressão de aríete parece formar estruturas ou filamentos únicos nas galáxias que são pistas de como uma galáxia evolui sob um vento de pressão de aríete. No caso da NGC 4921, eles têm uma semelhança impressionante com a famosa nebulosa, os Pilares da Criação, embora em uma escala muito mais massiva, "disse Cramer." Achamos que eles são suportados por campos magnéticos que os impedem de serem removidos com o resto do gás. "

As observações revelaram que as estruturas são mais do que partículas de gás e poeira; os filamentos têm massa e muita. "Esses filamentos são mais pesados ​​e pegajosos - eles seguram seu material com mais força do que o resto do meio interestelar da galáxia - e parecem estar conectados a essa grande crista de poeira tanto no espaço quanto em velocidade, "disse Kenney." Eles se parecem mais com melaço do que fumaça. Se você apenas soprar algo que é fumaça, a fumaça é leve, e se dispersa e vai em todas as direções. Mas isso é muito mais pesado do que isso. "

Embora seja um avanço significativo, os resultados do estudo são apenas um ponto de partida para Cramer e Kenney, que examinou uma pequena parte de apenas uma galáxia. "Se quisermos prever a taxa de mortalidade das galáxias, e a taxa de natalidade de novas estrelas, precisamos entender se e quanto do material que forma as estrelas, originalmente perdido para a pressão de aríete, é realmente reciclado de volta, "disse Cramer." Essas observações são de apenas um quadrante de NGC 4921. Provavelmente há ainda mais gás caindo de volta para outros quadrantes. Embora tenhamos confirmado que algum gás extraído pode "chover" de volta, precisamos de mais observações para quantificar quanto gás cai e quantas novas estrelas se formam como resultado. "

"Um estudo fascinante, demonstrando o poder do ALMA e o benefício de combinar suas observações com as de um telescópio em outros comprimentos de onda, "acrescentou Joseph Pesce, Oficial do programa NRAO / ALMA na NSF. "A remoção de pressão Ram é um fenômeno importante para galáxias em aglomerados, e compreender melhor o processo nos permite compreender melhor a evolução da galáxia - e a natureza.

Os resultados do estudo serão publicados em uma próxima edição do The Astrophysical Journal .