Hubble deteta escudo protetor a tutelar um par de galáxias anãs

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Leah Hustak / STScI

Investigadores utilizaram observações espectroscópicas da luz ultravioleta de quasares para detetar e mapear a Grinalda de Magalhães.

Durante milhares de milhões de anos, as maiores galáxias satélites da Via Láctea — a Grande e a Pequena Nuvens de Magalhães — têm seguido uma viagem perigosa.

Orbitando-se uma à outra à medida que são puxadas em direção à nossa Galáxia natal, começaram a desembaraçar-se, deixando para trás rastros de detritos gasosos.

E, no entanto — deixando os astrónomos perplexos —, estas galáxias anãs permanecem intactas, com uma vigorosa formação estelar em curso. “Muitas pessoas lutavam para explicar uma vez que estas correntes de material poderiam estar ali”, disse Dhanesh Krishnarao, professor assistente no Colorado College. “Se leste gás foi removido destas galáxias, uma vez que é que elas ainda estão a formar estrelas?

Com a ajuda de dados do Telescópio Espacial Hubble da NASA e de um satélite reformado chamado FUSE (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer), uma equipa de astrónomos liderada por Krishnarao encontrou finalmente a resposta: o sistema de Magalhães está rodeado por uma grinalda, um escudo protetor de gás quente.

Nascente casulo envolve as duas galáxias, impedindo que os seus abastecimentos de gás sejam desviados pela Via Láctea e permitindo-lhes continuar a formar novas estrelas.

Esta invenção, que acaba de ser publicada na revista Nature, aborda um novo aspeto da evolução galáctica. “As galáxias envolvem-se em casulos gasosos, que funcionam uma vez que escudos defensivos contra outras galáxias”, disse o coinvestigador Andrew Fox do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland.

Os astrónomos previram a existência da grinalda há vários anos. “Descobrimos que se incluíssemos uma grinalda nas simulações das nuvens de Magalhães, caindo para a Via Láctea, podíamos explicar pela primeira vez a volume de gás tirado”, explicou Elena D’Onghia, coinvestigadora na Universidade de Wisconsin-Madison.

“Sabíamos que a Grande Nuvem de Magalhães deveria ser suficientemente massiva para ter uma grinalda”, acrescentou ainda a investigadora.

Mas embora a grinalda se estenda a mais de 100.000 anos-luz das nuvens de Magalhães e cubra uma enorme porção do firmamento do hemisfério sul, é efetivamente invisível. O seu mapeamento exigiu pesquisar 30 anos de dados de registro em procura de medições adequadas.

Os investigadores pensam que a grinalda de uma galáxia é um remanescente da nuvem primordial de gás que colapsou para formar a galáxia há milhares de milhões de anos.

Embora as coroas já tenham sido vistas em torno de galáxias anãs mais distantes, os astrónomos nunca tinham sido capazes de sondar uma com tanto pormenor uma vez que cá.

Há muitas previsões, graças a simulações de computador, sobre uma vez que deveriam ser e uma vez que deveriam interagir ao longo de milhares de milhões de anos, mas, observacionalmente, não podemos realmente testar a maioria delas porque as galáxias anãs são normalmente exagerado difíceis de detetar”, disse Krishnarao.

Tendo em conta que estão mesmo à nossa porta, as Nuvens de Magalhães proporcionam uma oportunidade ideal para estudar uma vez que as galáxias anãs interagem e evoluem.

Em procura de evidências diretas da Grinalda de Magalhães, a equipa vasculhou dados de registro do Hubble e do FUSE em procura de observações ultravioletas de quasares localizados milhares de milhões de anos-luz por trás dela.

Os quasares são os núcleos extremamente brilhantes de galáxias que abrigam buracos negros massivos e ativos. A equipa argumentou que embora a grinalda fosse exagerado fraca para ser vista por si só, deveria ser visível uma vez que uma espécie de nevoeiro que obscurece e absorve padrões de luz resplandecente dos quasares no projecto de fundo. As observações Hubble de quasares foram já usadas no pretérito para mapear a grinalda em torno da galáxia de Andrómeda.

Ao indagar padrões na luz ultravioleta de 28 quasares, a equipa foi capaz de detetar e caracterizar o material em volta da Grande Nuvem de Magalhães e confirmar que a grinalda existe. Porquê previsto, os espectros dos quasares estão impressos com as distintas assinaturas de carbono, oxigénio e silício que compõem o halo de plasma quente que rodeia a galáxia anã.

A capacidade de detetar a grinalda exigiu espectros ultravioleta extremamente detalhados. “A solução do Hubble e do FUSE foram cruciais para leste estudo”, explicou Krishnarao. “O gás da grinalda é muito difuso, mal está lá”. Ou por outra, encontra-se misturado com outros gases, incluindo os fluxos arrancados das Nuvens de Magalhães e material proveniente da Via Láctea.

Ao mapear os resultados, a equipa descobriu também que a quantidade de gás diminui com a intervalo ao núcleo da Grande Nuvem de Magalhães. “É uma perfeita assinatura indicadora de que esta grinalda está realmente lá“, disse Krishnarao. “Está realmente a encapsular a galáxia e a protegê-la”.

Porquê pode um véu tão fino de gás proteger uma galáxia da ruína?

“Qualquer coisa que tente passar para a galáxia tem de passar primeiro por leste material, para que possa haurir qualquer desse impacto”, explicou Krishnarao.

“Ou por outra, a grinalda é o primeiro material que pode ser tirado. Ao doar um pouco daquela grinalda, protege o gás que está dentro da própria galáxia e é capaz de formar novas estrelas”, conclui.

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