Visualização das simulações utilizadas no estudo. O canto superior esquerdo mostra a matéria escura em branco. O canto inferior direito mostra uma grande galáxia semelhante à nuvem de Magalhães simulada com estrelas e gás, e várias galáxias companheiras menores. Crédito:Ethan Jahn, UC Riverside.
Assim como a lua orbita a Terra, e a Terra orbita o sol, galáxias orbitam umas às outras de acordo com as previsões da cosmologia.
Por exemplo, mais de 50 galáxias satélite descobertas orbitam nossa própria galáxia, a via Láctea. O maior deles é a Grande Nuvem de Magalhães, ou LMC, uma grande galáxia anã que se assemelha a uma nuvem tênue no céu noturno do hemisfério sul.
Uma equipe de astrônomos liderada por cientistas da Universidade da Califórnia, Riverside, descobriu que várias das pequenas - ou "anãs" - galáxias que orbitam a Via Láctea foram provavelmente roubadas do LMC, incluindo várias anãs ultrafacas, mas também galáxias satélites relativamente brilhantes e bem conhecidas, como Carina e Fornax.
Os pesquisadores fizeram a descoberta usando novos dados coletados pelo telescópio espacial Gaia sobre os movimentos de várias galáxias próximas e comparando isso com simulações hidrodinâmicas cosmológicas de última geração. A equipe da UC Riverside usou as posições no céu e as velocidades previstas do material, como matéria escura, acompanhando o LMC, descobrindo que pelo menos quatro anãs ultrafacas e duas anãs clássicas, Carina e Fornax, costumavam ser satélites do LMC. Por meio do processo de fusão em andamento, Contudo, a Via Láctea mais massiva usou seu poderoso campo gravitacional para separar o LMC e roubar esses satélites, relatam os pesquisadores.
"Esses resultados são uma confirmação importante de nossos modelos cosmológicos, que prevêem que pequenas galáxias anãs no universo também devem ser cercadas por uma população de galáxias menores e mais fracas, "disse Laura Sales, um professor assistente de física e astronomia, que liderou a equipe de pesquisa. "Esta é a primeira vez que somos capazes de mapear a hierarquia de formação de estruturas para anãs tão fracas e ultrafacas."
As descobertas têm implicações importantes para a massa total do LMC e também na formação da Via Láctea.
"Se tantos anões vieram com o LMC apenas recentemente, isso significa que as propriedades da população de satélites da Via Láctea apenas 1 bilhão de anos atrás eram radicalmente diferentes, impactando nossa compreensão de como as galáxias mais fracas se formam e evoluem, "Vendas disse.
Os resultados do estudo aparecem na edição de novembro de 2019 da Avisos mensais da Royal Astronomical Society .
Laura Sales (direita), professor assistente de física e astronomia na UC Riverside, é visto aqui com Ethan Jahn, seu aluno de pós-graduação. Crédito:grupo de vendas, UC Riverside.
Galáxias anãs são pequenas galáxias que contêm de alguns milhares a alguns bilhões de estrelas. Os pesquisadores usaram simulações de computador do projeto Feedback In Realistic Environments para mostrar o LMC e galáxias semelhantes a ele hospedando inúmeras galáxias anãs minúsculas, muitos dos quais não contêm estrelas - apenas matéria escura, um tipo de matéria que os cientistas acham que constitui a maior parte da massa do universo.
"O alto número de pequenas galáxias anãs parece sugerir que o conteúdo de matéria escura do LMC é bastante grande, o que significa que a Via Láctea está passando pela fusão mais massiva de sua história, com o LMC, seu parceiro, trazendo até um terço da massa do halo de matéria escura da Via Láctea - o halo de material invisível que cerca nossa galáxia, "disse Ethan Jahn, o primeiro autor do artigo e um estudante de pós-graduação no grupo de pesquisa de Sales.
Jahn explicou que o número de minúsculas galáxias anãs que os hospedeiros LMC podem ser maiores do que os astrônomos estimados anteriormente, e que muitos desses minúsculos satélites não têm estrelas.
"Galáxias pequenas são difíceis de medir, e é possível que algumas galáxias anãs ultra-fracas já conhecidas estejam de fato associadas ao LMC, "disse ele." Também é possível que descubramos novos ultra-desmaios associados ao LMC. "
Galáxias anãs podem ser satélites de galáxias maiores, ou podem estar "isolados, "existindo por conta própria e independente de qualquer objeto maior. O LMC costumava ser isolado, Jahn explicou, mas foi capturado pela gravidade da Via Láctea e agora é seu satélite.
"O LMC hospedou pelo menos sete galáxias satélites próprias, incluindo a Pequena Nuvem de Magalhães no Céu Meridional, antes de serem capturados pela Via Láctea, " ele disse.
Próximo, a equipe vai estudar como os satélites de galáxias do tamanho de LMC formam suas estrelas e como isso se relaciona com a quantidade de massa escura que eles têm.
"Será interessante ver se eles se formam de forma diferente dos satélites das galáxias semelhantes à Via Láctea, "Jahn disse.
