Estudo relata que a idade é a força motriz na mudança na forma como as estrelas se movem dentro das galáxias
Uma comparação entre uma galáxia jovem (superior) e uma galáxia antiga (inferior) observada como parte do SAMI Galaxy Survey. Os painéis à esquerda são imagens ópticas regulares do Telescópio Subaru. No meio estão os mapas de velocidade rotacional (azul vindo em nossa direção, vermelho se afastando de nós) do SAMI. À direita estão mapas que medem velocidades aleatórias (cores mais vermelhas para maior velocidade aleatória). Ambas as galáxias têm a mesma massa total. A galáxia superior tem idade média de 2 bilhões de anos, alta rotação e baixo movimento aleatório. A galáxia inferior tem uma idade média de 12,5 bilhões de anos, rotação mais lenta e movimento aleatório muito maior. Crédito:Crédito Subaru:Imagem do Programa Estratégico Hyper Suprime-Cam Subaru As galáxias começam a vida com as suas estrelas girando num padrão ordenado, mas em algumas o movimento das estrelas é mais aleatório. Até agora, os cientistas não tinham certeza sobre o que causa isto – possivelmente o ambiente circundante ou a própria massa da galáxia.
Um novo estudo, publicado no MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) , descobriu que o fator mais importante não é nenhuma dessas coisas. Isso mostra que a tendência das estrelas de terem movimentos aleatórios é impulsionada principalmente pela idade da galáxia – as coisas ficam complicadas com o tempo.
“Quando fizemos a análise, descobrimos que a idade, de forma consistente, independentemente da forma como a cortamos ou cortamos, é sempre o parâmetro mais importante”, diz o primeiro autor, Prof Scott Croom, investigador ASTRO 3D na Universidade de Sydney.
“Depois de levar em conta a idade, essencialmente não há tendência ambiental, e é semelhante para a massa.
"Se encontrarmos uma galáxia jovem, ela estará em rotação, seja qual for o ambiente em que se encontre, e se encontrarmos uma galáxia antiga, ela terá órbitas mais aleatórias, quer esteja num ambiente denso ou num vazio."
A equipe de pesquisa também incluiu cientistas da Universidade Macquarie, da Universidade de Tecnologia de Swinburne, da Universidade da Austrália Ocidental, da Universidade Nacional Australiana, da Universidade de Nova Gales do Sul, da Universidade de Cambridge, da Universidade de Queensland e da Universidade Yonsei na República de Coréia.
O estudo atualiza nossa compreensão de estudos anteriores que sugeriram ambiente ou massa como fatores mais importantes. Mas o trabalho anterior não é necessariamente incorreto, diz o segundo autor, Dr. Jesse van de Sande.
As galáxias jovens são superfábricas de formação de estrelas, enquanto nas mais antigas a formação de estrelas cessa.
"Sabemos que a idade é afectada pelo ambiente. Se uma galáxia cair num ambiente denso, tenderá a interromper a formação estelar. Portanto, as galáxias em ambientes mais densos são, em média, mais velhas," diz o Dr. van de Sande.
“O objetivo da nossa análise é que não é viver em ambientes densos que reduz o seu spin, é o fato de serem mais velhos.”
Nossa própria galáxia, a Via Láctea, ainda tem um disco fino de formação de estrelas, por isso ainda é considerada uma galáxia rotacional de alto spin.
“Mas quando olhamos para a Via Láctea em detalhe, vemos algo chamado disco espesso da Via Láctea. Não é dominante, em termos de luz, mas está lá e parecem ser estrelas mais velhas, que podem muito bem ter sido aquecidas. do disco fino em épocas anteriores, ou nasceu com movimentos mais turbulentos no início do universo", diz o professor Croom.
A pesquisa utilizou dados de observações feitas no âmbito do SAMI Galaxy Survey. O instrumento SAMI foi construído em 2012 pela Universidade de Sydney e pelo Observatório Anglo-Australiano (agora Astralis). SAMI usa o Telescópio Anglo-Australiano, no Observatório Siding Spring, perto de Coonabarabran, Nova Gales do Sul. Ele pesquisou 3.000 galáxias em uma grande variedade de ambientes.
O estudo permite aos astrónomos descartar muitos processos ao tentarem compreender a formação de galáxias e, assim, ajustar modelos de como o Universo se desenvolveu.
Os próximos passos serão desenvolver simulações da evolução das galáxias com detalhes mais granulares.
"Um dos desafios de acertar as simulações é a alta resolução necessária para prever o que está acontecendo. As simulações atuais típicas são baseadas em partículas que têm a massa de talvez 100.000 estrelas e não é possível resolver estruturas de pequena escala em discos de galáxias ", diz o Prof. Croom.
O Hector Galaxy Survey ajudará o Prof Croom e sua equipe a expandir este trabalho usando um novo instrumento no Telescópio Anglo-Australiano.
"Hector está observando 15.000 galáxias, mas com resolução espectral mais alta, permitindo que a idade e a rotação das galáxias sejam medidas mesmo em galáxias de massa muito menor e com informações ambientais mais detalhadas", diz a professora Julia Bryant, líder do Hector Galaxy Survey, Universidade de Sidney.
A professora Emma Ryan-Weber, diretora do ASTRO 3D, diz:"Essas descobertas respondem a uma das principais questões colocadas pelo ASTRO 3D:como a massa e o momento angular evoluem no universo? Este trabalho cuidadoso da equipe SAMI revela que a idade de uma galáxia determina como as estrelas orbitam. Esta informação crítica contribui para uma visão mais clara do universo.
