Sistema de agrupamento globular de Messier 106 - uma relíquia do meio-dia cósmico?
p Imagem em cor falsa de M106. A imagem combina dados de hidrogênio neutro (azul) do WSRT com dados ópticos (vermelho e verde) do CFHT. Círculos amarelos destacam os aglomerados globulares observados, que são distribuídos em um disco giratório cuja velocidade é a mesma do gás neutro. Ilustração e design:Divakara Mayya, INAOE. Crédito:Instituto de Radioastronomía y Astrofísica
p Uma equipe científica internacional liderada por um pesquisador mexicano descobriu aglomerados globulares girando na mesma velocidade do gás no disco da galáxia espiral Messier 106 (também conhecida como M106 ou NGC 4258) a que pertencem. Por causa de sua disposição e velocidade semelhantes a discos, esses objetos distantes podem ser relíquias do meio-dia cósmico. p Esta pesquisa foi realizada no Gran Telescopio Canarias (GTC), do qual o México é parceiro, e os resultados foram publicados na edição de 1º de maio da
The Astrophysical Journal (ApJ).
p Dra. Rosa Amelia González-Lópezlira, pesquisador do Instituto de Radioastronomia e Astrofísica da Universidade Nacional Autônoma do México, Campus Morelia (IRyA-UNAM), está liderando este projeto. O segundo autor do artigo é o Dr. Divakara Mayya, um pesquisador do Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica e Eletrônica (INAOE). O grupo de trabalho inclui pesquisadores e estudantes na Austrália, Brasil, Chile, Dinamarca, França, e Alemanha, além de outros colegas da IRyA-UNAM e do INAOE.
p O Dr. González-Lópezlira explica que os aglomerados globulares são grupos de cerca de 100, 000 e 1 milhão de estrelas. Eles são objetos comuns, especialmente em grandes galáxias. "A Via Láctea tem 160 desses aglomerados, mas galáxias muito grandes podem ter dezenas de milhares. Usualmente, esses aglomerados são distribuídos como em uma esfera. Todas as estrelas de um aglomerado globular têm aproximadamente a mesma idade e têm mais ou menos a mesma composição química. Não sabemos exatamente como esses clusters foram formados, e várias são as hipóteses que tentam explicá-lo:uma diz que precedem a formação das galáxias, outro que os aglomerados se formaram junto com eles, ainda outro postulado que alguns aparecem quando o gás colide durante uma fusão de galáxias, " ela diz.
p Na Via Láctea, por exemplo, a maioria dos aglomerados globulares parece ter se formado junto com a galáxia; alguns foram formados ou adquiridos posteriormente, quando uma ou várias galáxias menores se fundiram com ele.
p Aglomerados globulares são objetos muito antigos que se formaram há cerca de 11,5 bilhões de anos, 2,3 bilhões de anos após o Big Bang e pouco antes de a taxa de formação de estrelas cósmicas atingir seu pico, 10 bilhões de anos atrás. "Este período é conhecido como meio-dia cósmico alto. Os aglomerados são muito brilhantes e podem ser vistos a distâncias muito grandes, o que significa que eles podem nos dar pistas de como as galáxias foram montadas durante este período de formação máxima de estrelas, "diz o astrofísico.
p O artigo publicado na edição de 1º de maio da ApJ faz parte de um projeto maior para estudar os sistemas de aglomerados globulares de nove galáxias espirais em um raio de 52 milhões de anos-luz. "Estamos particularmente interessados na relação entre o número de aglomerados globulares e a massa do buraco negro central nas galáxias espirais, "diz o pesquisador. A relação é muito estreita para galáxias elípticas, mas não é tão claro nas galáxias espirais. A via Láctea, por exemplo, não o cumpre. O Dr. González-Lópezlira acrescenta:"As nove galáxias espirais que vamos estudar têm boas estimativas das massas de seus buracos negros e estão a distâncias onde os aglomerados globulares podem ser bem vistos com o Telescópio Canadá-França-Havaí (CFHT ), com o qual fizemos as observações iniciais. "
p O Dr. Divakara Mayya explica que esses tipos de estudos começam tirando imagens e encontrando candidatos a aglomerados globulares com base nos chamados diagramas de cores. Nesse caso, além de um filtro óptico, um filtro ultravioleta e um filtro infravermelho foram usados, o que não é comum. "Os candidatos são selecionados nesses diagramas, mas outras fontes aparentemente pontuais, como estrelas e galáxias distantes, pode infiltrar-se. Portanto, espectros confirmam que cada objeto tem uma população coeva antiga, e que sua velocidade de recessão é compatível com a velocidade de recessão da galáxia a que se supõe que pertence. Usamos OSIRIS no GTC porque esses objetos estão muito distantes, e, portanto, exposições de mais de uma hora com o maior telescópio óptico do mundo são necessárias para extrair as informações dos espectros. OSIRIS é um espectrógrafo multiobjeto com o qual é possível observar vários objetos ao mesmo tempo. Observamos um total de 23 candidatos a aglomerados globulares em dois campos. "
p A principal descoberta do projeto foi totalmente inesperada e surpreendente. Em vez de ser distribuído em uma esfera, "os aglomerados globulares de NGC 4258 parecem estar dispostos em um disco que gira em fase e praticamente tão rápido quanto o disco gasoso de hidrogênio neutro (HI) da galáxia, que foi observado com o Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT), mesmo a grandes distâncias de seu centro. Isso nunca foi visto antes. Esses são aparentemente os fatos, embora seja necessário continuar trabalhando para confirmá-los. Esta é uma das coisas muito boas que podem acontecer quando se trabalha com ciência, "diz a Dra. Mayya.
p O Dr. González-Lópezlira diz que, devido à forma como os aglomerados M106 se movem, o disco onde estão distribuídas é muito semelhante aos discos onde vemos que as estrelas estavam se formando há 10 bilhões de anos. "Especulamos que o disco de aglomerados de M106 é uma relíquia ou remanescente do meio-dia cósmico alto."
p Os pesquisadores corroboraram ainda com o GTC que M106 cai na correlação entre o número de aglomerados globulares e a massa do buraco negro, e que seu método fotométrico para encontrar aglomerados globulares é excelente. O buraco negro supermassivo no centro de M106 pesa 40 milhões de massas solares, 10 vezes mais do que a Via Láctea e 150 vezes menos do que Messier 87, cuja imagem foi divulgada recentemente.
p Finalmente, o investigador do IRyA-UNAM acrescentou que estudos como este em mais galáxias espirais irão esclarecer o papel das várias hipóteses propostas na montagem de galáxias, seus sistemas de cluster globular e seus buracos negros.