Uma imagem de um satélite de galáxia elíptica anã da galáxia espiral NGC 7331, uma galáxia semelhante à companheira da Via Láctea, a grande galáxia de Andrômeda M31. Esta imagem mostra a mesma exposição, mas com ênfase crescente em características muito tênues. Este estudo revela pela primeira vez que esta galáxia tem 50, 000 anos-luz de diâmetro (metade do tamanho da Via Láctea), e pode estar em processo de dissolução no halo de NGC 7331 à medida que suas estrelas são destruídas pelas marés gravitacionais. Se uma extremidade desta galáxia fosse colocada no centro da Via Láctea, a outra extremidade alcançaria quase a borda do disco de nossa galáxia, bem depois da localização do sol. Crédito:R. Michael Rich, UCLA
Os astrônomos completaram a maior pesquisa até hoje sobre os subúrbios de galáxias próximas, testar com sucesso um sistema de baixo custo para explorar esses sistemas estelares locais. R. Michael Rich, da Universidade da Califórnia, Los Angeles liderou uma equipe internacional que realizou uma pesquisa para a colaboração de Haloes and Environments of Nearby Galaxies (HERON), publicado em um artigo em Avisos mensais da Royal Astronomical Society . A equipe descobriu que os diâmetros da periferia galáctica - os halos - parecem se correlacionar com o brilho e o tipo de galáxia.
As regiões externas das galáxias contêm estrelas antigas ejetadas em colisões com outras galáxias, bem como estrelas que estiveram entre as primeiras a se formar na história da galáxia. Compreender essas regiões ajuda a rastrear as estruturas invisíveis de matéria escura emaranhadas com as estrelas e gases visíveis que constituem o componente mais óbvio de uma galáxia.
Para a pesquisa, a equipe usou um telescópio dedicado relativamente pequeno de 28 polegadas (0,7 m) baseado perto do Parque Frazier, Califórnia; 119 galáxias foram observadas no estudo, um conjunto de dados maior do que qualquer pesquisa anterior desse tipo. As imagens foram adquiridas usando um chip CCD (semelhante ao encontrado em câmeras digitais), com cada pixel no chip cobrindo uma área maior do céu do que um sistema semelhante em telescópios maiores. O resultado foi que em uma exposição de 1 hora, o telescópio revela as tênues cascas e plumas ejetadas em colisões de galáxias tão claramente quanto uma exposição de comprimento comparável no telescópio Canadá França Havaí de 3,6 m, ou um tempo total de exposição de 21 horas usando um telescópio amador convencional. O custo total do sistema de telescópio também é econômico:cerca de US $ 150, 000 (£ 121, 000) ou menos de 10% do custo de projetos concorrentes semelhantes.
"Ficamos surpresos com o quão poderoso um telescópio de tamanho tão modesto poderia ser", disse Rich. "haverá muitos peixes interessantes para pescar nesta baía particular do oceano cósmico, oferecendo uma vida útil potencial de estudos com telescópios muito grandes ", ele adicionou.
Noah Brosch, um astrônomo da Universidade de Tel Aviv e um membro da equipe, está liderando dois estudos adicionais de discos de galáxias e grupos de galáxias, usando um telescópio idêntico de 28 polegadas que faz parte da colaboração HERON, no Wise Observatory da Tel Aviv University, perto de Mitzpe Ramon, Israel. Brosch diz:"O baixo brilho da superfície do Universo esconde muitas surpresas entre as galáxias, pequenos grupos de galáxias, e aglomerados gigantes; esperamos que nossos dois telescópios façam muitas descobertas. "
Esta galáxia está a 35 milhões de anos-luz de distância; a cauda do material tem uma extensão que excede em muito o diâmetro total da Via Láctea. Esta imagem e as duas seguintes têm quatro painéis que progridem no sentido horário para ilustrar as características de galáxias mais fracas. Embora a cauda seja conhecida há décadas, as partes mais fracas do disco revelam estrelas expulsas cerca de 100, 000 anos-luz da colisão que provavelmente produziu a cauda, resultando na estranha estrutura semelhante a um "osso de cachorro". Se fosse visível a olho nu, a extensão total desta galáxia seria maior do que a da lua cheia. A galáxia e o sistema de cauda são várias vezes maiores que a Via Láctea. Crédito:R. Michael Rich, UCLA
O código desenvolvido por Aleksandr Mosenkov da Academia Russa de Ciências permitiu à equipe medir com precisão a extensão das galáxias. A equipe descobriu que o diâmetro do halo de uma galáxia está correlacionado com o brilho da galáxia; aquelas galáxias mais brilhantes do que a Via Láctea (a galáxia em que vivemos) mostram os maiores halos, alguns excedendo 600, 000 anos-luz de diâmetro - significativamente maior do que a Via Láctea e seus satélites. Os maiores halos são encontrados na rodada, galáxias vermelhas conhecidas como galáxias elípticas gigantes (um bom exemplo é Messier 87, localizado no aglomerado de Virgem) que pesa tanto quanto 1 milhão de milhões de sóis, mas halos gigantes também podem ser encontrados em galáxias como a Via Láctea, que têm um disco.
Muito fraco, estrelas distantes podem traçar a extensão da matéria escura associada a essas galáxias, uma possibilidade que a equipe planeja explorar no futuro. A equipe buscou uma conexão entre as evidências de uma colisão de galáxias e a quantidade de formação de estrelas observada em uma galáxia, mas nenhum é visto:velho, galáxias vermelhas e mortas têm tanta probabilidade de ter colisões visíveis quanto uma galáxia de disco com uma explosão juvenil de formação de estrelas; em vez de, as colisões ocorrem principalmente em qualquer galáxia mais luminosa do que a Via Láctea. "Anteriormente, um estudo como este examinaria um punhado de galáxias; uma amostra deste tamanho não tem precedentes", disse Mosenkov.
O tesouro de imagens é publicado no jornal, e mostra extensões tênues anteriormente desconhecidas e galáxias companheiras tênues. Entre as surpresas está uma galáxia anã de diâmetro 50, 000 anos-luz, orbitando a galáxia espiral NGC 7331. NGC 4762, uma galáxia de disco vermelho no aglomerado de galáxias de Virgem é vista de lado, e tem projeções fracas que mudam completamente em níveis de brilho de superfície baixos, parecendo um sapato. NGC 3628 parece à primeira vista como a Via Láctea no limite, mas as imagens da pesquisa mostram que seu disco plano é uma pequena parte de um sistema que se parece com um osso de cachorro conectado a uma longa serpentina. As observações sugerem que as colisões de galáxias são onipresentes, e pode ejetar estrelas a centenas de milhares de anos-luz de sua galáxia de origem.
A equipe colocará todas as suas imagens científicas no arquivo da comunidade científica infravermelha da NASA / IPAC, incluindo novas observações de galáxias adicionais não discutidas no artigo. No total, espera-se que dados de mais de 150 galáxias estejam disponíveis para qualquer pessoa no mundo.
O telescópio de 0,7 m usado por Rich foi projetado por James Riffle de Águila, Arizona para a corporação Astro Works, mas não está mais em produção. O sistema é novo, pois a câmera é colocada no foco "principal", na frente do espelho principal.
