Os três painéis mostram, da esquerda para a direita, qual pode ser a trajetória evolutiva do XMM-2599, começando como uma galáxia empoeirada em formação de estrelas, então se tornando uma galáxia morta, e talvez acabando como um "aglomerado de galáxias mais brilhante, "ou BCG. Crédito:NRAO / AUI / NSF / B. Saxton; NASA / ESA / R. Foley; NASA / StScI.
Uma equipe internacional de astrônomos liderada por cientistas da Universidade da Califórnia, Riverside, encontrou uma galáxia monstro incomum que existia cerca de 12 bilhões de anos atrás, quando o universo tinha apenas 1,8 bilhão de anos.
Dublado XMM-2599, a galáxia formou estrelas em alta velocidade e depois morreu. Por que de repente parou de formar estrelas não está claro.
"Mesmo antes de o universo ter 2 bilhões de anos, XMM-2599 já havia formado uma massa de mais de 300 bilhões de sóis, tornando-a uma galáxia ultramassiva, "disse Benjamin Forrest, um pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Física e Astronomia da UC Riverside e o autor principal do estudo. "Mais notavelmente, mostramos que o XMM-2599 formou a maioria de suas estrelas em um grande frenesi quando o universo tinha menos de 1 bilhão de anos, e então se tornou inativo quando o universo tinha apenas 1,8 bilhão de anos. "
A equipe usou observações espectroscópicas do poderoso espectrógrafo multi-objeto do Observatório W. M. Keck para exploração de infravermelho, ou MOSFIRE, para fazer medições detalhadas do XMM-2599 e quantificar com precisão sua distância.
Os resultados do estudo aparecem no Astrophysical Journal .
“Nesta época, muito poucas galáxias pararam de formar estrelas, e nenhum é tão grande quanto o XMM-2599, "disse Gillian Wilson, um professor de física e astronomia na UCR em cujo laboratório Forrest trabalha. "A mera existência de galáxias ultramassivas como o XMM-2599 é um grande desafio para os modelos numéricos. Mesmo que essas galáxias massivas sejam incrivelmente raras nesta época, os modelos os prevêem. As galáxias previstas, Contudo, espera-se que estejam formando estrelas ativamente. O que torna o XMM-2599 tão interessante, incomum, e surpreendente é que não está mais formando estrelas, talvez porque parou de receber combustível ou seu buraco negro começou a se abrir. Nossos resultados pedem mudanças em como os modelos desligam a formação de estrelas nas primeiras galáxias. "
A equipe de pesquisa descobriu que o XMM-2599 formou mais de 1, 000 massas solares por ano em estrelas em seu pico de atividade - uma taxa extremamente alta de formação de estrelas. Em contraste, a Via Láctea forma cerca de uma nova estrela por ano.
"XMM-2599 pode ser um descendente de uma população de galáxias empoeiradas altamente formadoras de estrelas no início do universo que novos telescópios infravermelhos descobriram recentemente, "disse Danilo Marchesini, professor associado de astronomia na Tufts University e co-autor do estudo.
O caminho evolutivo do XMM-2599 não é claro.
"Capturamos o XMM-2599 em sua fase inativa, Wilson disse. "Não sabemos no que isso vai se transformar nos dias de hoje. Sabemos que não pode perder massa. Uma questão interessante é o que acontece em torno disso. Conforme o tempo passa, poderia atrair gravitacionalmente galáxias formadoras de estrelas próximas e se tornar uma cidade brilhante de galáxias? "
Co-autor Michael Cooper, um professor associado de astronomia na UC Irvine, disse que este resultado é uma forte possibilidade.
A foto mostra Gillian Wilson (à esquerda) e Benjamin Forrest. Crédito:I. Pittalwala, UC Riverside.
"Talvez durante os 11,7 bilhões de anos seguintes de história cósmica, XMM-2599 se tornará o membro central de um dos aglomerados de galáxias mais brilhantes e massivos do universo local, "ele disse." Alternativamente, pode continuar a existir isoladamente. Ou podemos ter um cenário entre esses dois resultados. "
A equipe ganhou mais tempo no Observatório Keck para acompanhar as perguntas não respondidas solicitadas pelo XMM-2599.
"Identificamos o XMM-2599 como um candidato interessante apenas com imagens, "disse a co-autora Marianna Annunziatella, um pesquisador de pós-doutorado na Tufts University. "Usamos Keck para melhor caracterizar e confirmar sua natureza e nos ajudar a entender como galáxias monstruosas se formam e morrem. MOSFIRE é um dos instrumentos mais eficientes e eficazes do mundo para conduzir este tipo de pesquisa."
