Uma simulação de computador de uma galáxia (esquerda); a mesma galáxia ajustada para aparecer como poderia em uma observação do Sloan Digital Sky Survey (meio); uma simulação de computador de um par de galáxias se fundindo (direita). Crédito:Nevin et al., 2019
As fusões de galáxias - nas quais duas galáxias se unem ao longo de bilhões de anos em explosões de luz às vezes dramáticas - nem sempre são fáceis para os astrônomos. Agora, cientistas da Universidade do Colorado em Boulder desenvolveram uma nova técnica para encontrar esses acoplamentos cósmicos em pesquisas do céu noturno.
Em uma nova pesquisa, uma equipe liderada por Rebecca Nevin projetou um programa de computador que varre pesquisas de galáxias em busca de uma ampla gama de sinais de que uma fusão pode estar acontecendo. Isso inclui a forma das galáxias resultantes e como as estrelas dentro dela se movem.
Isso é importante, Nevin disse, porque essas fusões podem ser um passo importante na construção de grandes, galáxias espirais como a Via Láctea e no início da formação de novas estrelas.
Ela apresentará as descobertas de seu grupo em 8 de janeiro em uma coletiva de imprensa no 233º Encontro da Sociedade Astronômica Americana em Seattle.
"O objetivo é construir uma amostra maior de galáxias em fusão do que nunca, "disse Nevin, um estudante de pós-graduação no Departamento de Ciências Astrofísicas e Planetárias (APS).
O trabalho de Nevin baseia-se nas observações do Sloan Digital Sky Survey (SDSS), um censo de longa data do céu noturno realizado por uma parceria de pesquisa que inclui CU Boulder. Os cientistas dessa pesquisa tiraram cerca de 500 milhões de imagens do espaço desde 1998, muitos deles mostrando galáxias distantes da Terra.
Mas até agora, nenhuma técnica foi capaz de examinar essas pesquisas e encontrar todos os tipos de fusões de galáxias em todos os estágios de desenvolvimento, Nevin disse.
"As pessoas olham para fotos de galáxias e dizem:'isso é uma fusão "ou' isso não é uma fusão, '", disse ela." Mas as pessoas também são muito ruins nisso, e eles perdem muitas galáxias. "
Para localizar essas fusões ausentes, Nevin e seus colegas projetaram uma série de simulações que buscam capturar uma ampla gama de maneiras diferentes pelas quais duas galáxias podem se chocar.
"Essas fusões simuladas de galáxias nos permitem seguir bilhões de anos de evolução diretamente, enquanto as observações de galáxias reais são limitadas a momentos únicos no tempo, "disse Laura Blecha, um professor assistente da Universidade da Flórida que liderou o trabalho de simulação.
Os pesquisadores usaram essas simulações para treinar um programa de computador para reconhecer as impressões digitais reveladoras dessas uniões. O time, que incluiu Julia Comerford da CU Boulder e Jenny Greene da Universidade de Princeton, então empregou o mesmo programa para escanear imagens da vida real de galáxias coletadas pelo SDSS.
E funcionou:dependendo dos tipos de galáxias envolvidas, a técnica da equipe conseguiu identificar corretamente as galáxias em fusão 80% das vezes ou mais. Nevin e seus colegas publicarão suas descobertas em breve no The Astrophysical Journal .
O grupo não parou por aí. Ela e seus colegas também estão trabalhando para incorporar medições da maneira como as estrelas em uma galáxia se movem, ou sua "cinemática, "na ferramenta de esconde-esconde.
"Esta é uma abordagem inovadora porque reúne as técnicas de imagem e a cinemática, "Nevin disse.