Galáxia morre enquanto perde a capacidade de formar estrelas

ALMA captura galáxia distante em colisão que vai morrendo enquanto perde a capacidade de formar estrelas

As galáxias começam a "morrer" quando deixam de formar estrelas, mas até agora os astrónomos nunca tinham vislumbrado claramente o início deste processo numa galáxia longínqua. Usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), os astrónomos viram uma galáxia a ejetar quase metade do seu gás formador de estrelas. Esta ejeção está a acontecer a uma velocidade surpreendente, equivalente a dez mil Sóis-valor do gás por ano - a galáxia está a perder rapidamente o seu combustível para fazer novas estrelas. A equipa acredita que este espetacular acontecimento foi desencadeado por uma colisão com outra galáxia, o que poderia levar os astrónomos a repensar como as galáxias deixam de dar vida a novas estrelas.

"Esta é a primeira vez que observamos uma galáxia típica de formação maciça de estrelas no Universo distante prestes a 'morrer' devido a uma enorme ejeção de gás frio", afirma Annagrazia Puglisi ^*1. A galáxia, ID2299, está tão distante que a sua luz leva cerca de 9 mil milhões de anos a chegar até nós. A última vez que foi vista o Universo tinha apenas 4,5 mil milhões de anos de idade.

A ejeção de gás está a acontecer a uma taxa equivalente a dez mil Sóis por ano, e está a remover um espantoso 46% do gás frio total do ID2299. Como a galáxia também está a formar estrelas muito rapidamente, centenas de vezes mais rápido do que a nossa Via Láctea, o gás restante será rapidamente consumido, fechando o ID2299 em apenas algumas dezenas de milhões de anos.

O evento responsável pela espetacular perda de gás, a equipa acredita, é uma colisão entre duas galáxias, que eventualmente se fundiram para formar o ID2299. A pista elusiva que apontava os cientistas para este cenário era a associação do gás ejetado com uma "cauda de maré". As caudas das marés são correntes alongadas de estrelas e gás que se estendem para o espaço interestelar e que resultam quando duas galáxias se fundem, e são normalmente demasiado fracas para serem vistas em galáxias distantes. No entanto, a equipa conseguiu observar a característica relativamente brilhante tal como se lançava no espaço, e foi capaz de a identificar como uma cauda de maré.

A maioria dos astrónomos acredita que os ventos causados pela formação de estrelas e a atividade dos buracos negros nos centros das galáxias maciças são responsáveis pelo lançamento de material de formação de estrelas no espaço, acabando assim com a capacidade das galáxias de fazerem novas estrelas. Contudo, o novo estudo publicado na Nature Astronomy sugere que as fusões galácticas também podem ser responsáveis por ejetar combustível de formação de estrelas para o espaço.

"O nosso estudo sugere que as ejeções de gás podem ser produzidas por fusões e que os ventos e as caudas das marés podem parecer muito semelhantes", diz Emanuele Daddi ^*3. Devido a isto, algumas das equipas que identificaram anteriormente ventos de galáxias distantes poderiam de facto ter observado caudas de marés a ejetar gás a partir delas. "Isto pode levar-nos a rever a nossa compreensão de como as galáxias 'morrem'.", acrescenta Daddi.

Puglisi concorda sobre o significado da descoberta da equipa:

"Fiquei entusiasmada por descobrir uma galáxia tão excecional! Estava ansiosa por aprender mais sobre este estranho objeto porque estava convencida de que havia uma lição importante a aprender sobre a forma como as galáxias distantes evoluem".

Esta descoberta surpreendente foi feita por acaso, enquanto a equipa inspecionava um levantamento de galáxias feito com ALMA, concebido para estudar as propriedades do gás frio em mais de 100 galáxias longínquas. O ID2299 tinha sido observado pela ALMA durante apenas alguns minutos, mas o poderoso observatório, localizado no norte do Chile, permitiu à equipa recolher dados suficientes para detetar a galáxia e a sua cauda ejetada.

"ALMA lançou nova luz sobre os mecanismos que podem deter a formação de estrelas em galáxias distantes. Testemunhar um evento de perturbação tão maciça acrescenta uma peça importante ao complexo puzzle da evolução da galáxia", diz Chiara Circosta ^*2.

No futuro, a equipa poderia utilizar ALMA para fazer observações mais profundas e de maior resolução desta galáxia, permitindo-lhes compreender melhor a dinâmica do gás ejetado. Observações com o futuro Telescópio Extremamente Grande da ESO poderiam permitir à equipa explorar as ligações entre as estrelas e o gás no ID2299, lançando uma nova luz sobre a forma como as galáxias evoluem.

Fonte | ALMA Observatory & Photo: ESO/M. Kornmesser

Notas |

*1 Annagrazia Puglisi: principal investigadora do novo estudo, da Universidade de Durham, Reino Unido, e do Centro de Investigação Nuclear de Saclay (CEA-Saclay), França.

*2 Chiara Circosta: investigadora do University College London, Reino Unido, que também contribuiu para a investigação.

*3 Emanuele Daddi: co-autor do estudo do CEA-Saclay.