Simulação mostrando a distribuição da densidade da matéria escura sobreposta à densidade do gás. Esta imagem mostra claramente os canais de gás que conectam a galáxia central com suas vizinhas. Crédito:Gupta et al / colaboração ASTRO 3D / IllustrisTNG.
Galáxias crescem comendo seus vizinhos menores, nova pesquisa revela.
Exatamente como as galáxias massivas atingem seu tamanho é mal compreendido, não menos porque eles incham ao longo de bilhões de anos. Mas agora uma combinação de observação e modelagem de pesquisadores liderados pelo Dr. Anshu Gupta do Centro de Excelência ARC da Austrália para Astrofísica do Céu em 3 Dimensões (ASTRO 3-D) forneceu uma pista vital.
Em um artigo publicado no Astrophysical Journal , os cientistas combinam dados de um projeto australiano chamado de pesquisa Multi-Object Spectroscopic Emission Line (MOSEL) com um programa de modelagem cosmológica em execução em alguns dos maiores supercomputadores do mundo para vislumbrar as forças que criaram esses antigos monstros galácticos.
Ao analisar como os gases dentro das galáxias se movem, Dr. Gupta disse, é possível descobrir a proporção de estrelas feitas internamente - e a proporção efetivamente canibalizada de outro lugar.
"Descobrimos que em velhas galáxias massivas - aquelas a cerca de 10 bilhões de anos-luz de distância de nós - as coisas se movem em muitas direções diferentes, " ela disse.
"Isso sugere fortemente que muitas das estrelas dentro deles foram adquiridas de fora. Em outras palavras, as grandes galáxias têm comido as menores. "
Simulação mostrando a distribuição de partículas de matéria escura ao redor da galáxia. Crédito:Gupta et al / ASTRO 3D / IllustrisTNG colaboração
Porque a luz leva tempo para viajar pelo universo, galáxias mais distantes da Via Láctea são vistas em um ponto anterior de sua existência. A equipe do Dr. Gupta descobriu que a observação e modelagem dessas galáxias muito distantes revelaram muito menos variação em seus movimentos internos.
"Tivemos então que descobrir por que 'mais velho', grandes galáxias mais próximas eram muito mais desordenadas do que as 'mais jovens', mais distantes, "disse o Dr. Kim-Vy Tran do segundo autor do ASTRO 3-D, que gostam do Dr. Gupta, tem sede no UNSW Sydney.
"A explicação mais provável é que nos bilhões de anos intermediários as galáxias sobreviventes ficaram gordas e desordenadas por incorporarem outras menores. Eu penso nelas como grandes galáxias tendo um caso constante de larica cósmica."
A equipe de pesquisa - que incluía cientistas de outras universidades australianas e instituições nos Estados Unidos, Canadá, México, Bélgica e Holanda - executaram sua modelagem em um conjunto especialmente projetado de simulações conhecido como IllustrisTNG.
Este é um multi-ano, projeto internacional que visa construir uma série de grandes modelos cosmológicos de como as galáxias se formam. O programa é tão grande que precisa ser executado simultaneamente em vários dos supercomputadores mais poderosos do mundo.
"A modelagem mostrou que galáxias mais jovens tiveram menos tempo para se fundir com outras, "disse o Dr. Gupta.
"Isso dá uma forte pista do que acontece durante um estágio importante de sua evolução."
