O par de galáxias em colisão VV705. Os astrônomos mediram um conjunto de galáxias em fusão para determinar as contribuições relativas à luminosidade da formação de estrelas em comparação com a acumulação em torno do núcleo do buraco negro supermassivo. Para VV705, eles descobriram que quase 75% da luminosidade vem da formação de estrelas. Crédito:NASA / Hubble
Há muito que se sabe que as interações galáxia-galáxia influenciam a evolução da galáxia. São eventos comuns, e uma grande maioria das galáxias mostra sinais de interação, incluindo caudas de maré ou outras distorções morfológicas. As colisões mais dramáticas acendem as galáxias, especialmente no infravermelho, e eles são alguns dos objetos mais luminosos do céu. Seu brilho permite que sejam estudados a distâncias cosmológicas, ajudando os astrônomos a reconstruir a atividade no universo primordial.
Dois processos em particular são responsáveis pelo aumento da radiação:rajadas de formação de estrelas ou o abastecimento do buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia (um núcleo galáctico ativo - AGN). Embora, em princípio, esses dois processos sejam bastante diferentes e devam ser facilmente distinguíveis (AGN, por exemplo, produzir radiação ultravioleta e de raios-X muito mais quente), na prática, as características discriminatórias podem ser fracas e / ou obscurecidas pela poeira nas galáxias. Os astrônomos, portanto, costumam usar a forma de todo o perfil de emissão da galáxia, do ultravioleta ao infravermelho distante (sua distribuição de energia espectral - SED), para diagnosticar o que está acontecendo. A poeira que absorve grande parte da radiação também a irradia novamente nos comprimentos de onda infravermelhos mais longos e os códigos de computador podem modelar e desvendar os inúmeros efeitos físicos.
Se as explosões de formação de estrelas foram responsáveis por alimentar galáxias luminosas no início do universo, então, muitas das estrelas de hoje podem ter sido formadas em tais eventos, mas se AGN domina, então deveria haver mais jatos fluindo e menos estrelas novas. Os astrônomos do CfA Jeremy Dietrich, Aaron S. Weiner, Matt Ashby, Rafael Martínez-Galarza, Andrés Ramos-Padilla, Howard Smith, Steve Willner, Andreas Zezas, e dois colegas analisaram vinte e quatro relativamente próximos, galáxias luminosas em fusão para ver com que frequência e em que extensão a atividade AGN alimentou a energia. Eles extraíram as informações SED mais meticulosas em trinta e três bandas espectrais de sete missões da NASA para essas galáxias, corrigindo para fundos, confusão, e outros sinais estranhos. Eles então usaram um novo código computacional para ajustar a forma do SED e derivar o valor mais provável da contribuição de AGN, bem como para medir a taxa de formação de estrelas, as propriedades da poeira, e vários outros parâmetros físicos. Os cientistas testaram a confiabilidade do código usando-o em simulações de fusões de galáxias e encontraram um excelente acordo.
Os astrônomos descobriram que a contribuição de AGN em sua amostra de galáxias chega a noventa por cento da luminosidade total; em outros casos, cai abaixo de vinte por cento e é possivelmente insignificante. A equipe se esforça para relacionar a magnitude da contribuição do AGN ao estágio de fusão do sistema (do início ao estágio de coalescência), mas seu tamanho modesto de amostra limitou a generalidade das conclusões. Eles estão expandindo sua análise para várias centenas de outras fusões, a fim de fortalecer as conclusões.