Galáxias morrem rapidamente - essa é a conclusão de um novo estudo que examina o mecanismo que muda as galáxias de uma fase de formação estelar ativa para uma de quiescência.

Ao longo de algumas décadas, nossa compreensão da evolução das galáxias e como as estrelas e os planetas se formam cresceu exponencialmente. Mas, em muitos casos, esse aumento de compreensão serve para destacar as questões que ainda permanecem. Uma das questões mais urgentes surge do fato de que galáxias mais antigas parecem estar gerando objetos menos estelares. Como a formação de estrelas cessa em algumas galáxias? Em um novo estudo publicado na New Astronomy, Giorgio Manzoni, do Institute for Computational Cosmology, Durham University, REINO UNIDO, e seus co-autores examinam os tempos dessa parada na formação de estrelas para selecionar um mecanismo que poderia ser usado para responder a esta e outras questões cosmológicas.

"A evolução das galáxias, embora estudado por muito tempo, ainda contém perguntas sem resposta, e às vezes muito básicos. Por exemplo, como as galáxias param de formar novas estrelas? Por que galáxias semelhantes se comportam de maneiras diferentes? Qual é o mecanismo que os faz morrer? Todas essas são perguntas que o público em geral costuma fazer, mas que ainda não há respostas claras para, "diz Manzoni." Minha pesquisa dá uma pista para o mistério da morte das galáxias:ela mostra que qualquer que seja o mecanismo, tem que ser rápido, quase instantâneo; menos de 100 milhões de anos parecendo instantâneo em comparação com as escalas de tempo em que o universo evolui. "

Os pesquisadores chegaram à conclusão de que a formação de estrelas cessa rapidamente ao estudar duas propriedades das galáxias:sua luminosidade intrínseca e sua cor, combinados em um 'diagrama de magnitude de cor'. Eles também foram capazes de concluir que existe algum mecanismo que conduz a transição entre uma fase ativa de formação de estrelas nas galáxias para um estágio mais silencioso com menos ou nenhuma formação estelar - um mecanismo referido pelos astrônomos como 'extinção'. "No campo da evolução da galáxia, está claramente estabelecido que as galáxias se formam a partir do gás caindo na gravidade de um halo de matéria escura e então colapsando em novas estrelas - o estágio ativo das galáxias. Quando o gás acaba, as galáxias morrem - o estágio passivo das galáxias, "diz Manzoni." Minha pesquisa mostra que esse processo natural de exaustão de gás não pode ser o único responsável pela morte das galáxias. "

Manzoni explica que ele e seus colegas descobriram que cada galáxia, em um ponto aleatório em sua vida, experimenta um processo que esvazia o reservatório de gás e mata - ou extingue - a formação de estrelas, trazendo assim a galáxia para seu estágio passivo muito rapidamente. "Para introduzir algumas restrições no tempo de extinção da formação de estrelas, Usei duas propriedades de galáxias combinadas no diagrama de cor e magnitude. Quando estudado em distâncias diferentes de nós - redshift diferente - este diagrama nos diz muito sobre a população de galáxias que estavam presentes em diferentes épocas do universo, "Manzoni diz.

O pesquisador dá o exemplo que, no passado, em alto redshift e distâncias maiores, galáxias estavam formando estrelas em uma taxa rápida que não está mais presente em nossa época, mostrando assim cores mais azuis e luminosidades mais altas. Hoje, essa população de galáxias mudou para uma parte de luminosidade mais vermelha e mais fraca do diagrama.

"Vários mecanismos foram propostos como candidatos para a extinção da formação de estrelas, como feedback de núcleos galácticos ativos, assédio galáxia, e fusões de galáxias, mas, uma vez que diferentes mecanismos de têmpera têm diferentes escalas de tempo, meu estudo pode ajudar a identificar o principal mecanismo responsável pela extinção de um grande número de galáxias, "Manzoni diz." Este estudo é baseado em um conceito simples que observamos:o diagrama cor-magnitude evolui com o redshift, o que significa que as propriedades médias das galáxias estão mudando com o tempo. "

Para chegar à sua conclusão, Manzoni e colegas usaram uma amostra de cerca de 90, 000 galáxias retiradas da pesquisa VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS), agora disponível publicamente, que foram observados com um dos instrumentos do Very Large Telescope de oito metros no Chile.

Manzoni compara a busca para responder a essas questões cosmológicas à caça de pistas na cena de um crime. "Estudar a evolução das galáxias é para mim semelhante ao trabalho de um detetive, "diz ele." Não podemos mudar a cena do crime, já que não podemos modificar o universo ou mover uma galáxia como queremos, mas temos que observar cada pequeno detalhe para tentar entender o que aconteceu nos últimos 13 bilhões de anos de vida do universo. "