2910: Buracos negros impedem crescimento de galáxias anãs

CIÊNCIA

NASA, ESA, and D. Coe, J. Anderson, and R. van der Marel (STScI)

Um novo estudo indica que ventos fortes impulsionados por buracos negros super-massivos no centro de galáxias anãs têm um impacto significativo na evolução dessas mesmas galáxias, suprimindo a formação de estrelas.

Para levar a cabo esta investigação, a equipa de cientistas reuniu dados do Sloan Digital Sky Survey para identificar 50 galáxias anãs, 29 das quais mostraram sinais de associação a buracos negros no seu centro.

Os cientistas descobriram provas de ventos fortes em seis das 29 galáxias – mais especificamente saídas de gás ionizado de alta velocidade – emanados a partir dos seus buracos negros activos. O artigo científico foi publicado dia 11 de outubro no The Astrophysical Journal.

Gabriela Canalizo, professora de Física e Astronomia na Universidade de Riverside, disse que, “usando os telescópios Keck no Havai, conseguimos não apenas detectar, mas também medir propriedades específicas dos ventos, como a cinemática, distribuição e fonte de energia, pela primeira vez”.

“Encontramos algumas evidências de que os ventos podem estar a alterar a taxa com que as galáxias são capazes de formar estrelas“, acrescentou citada pelo Tech Explorist.

(dr) Sloan Digital Sky Survey
Galáxias anãs que hospedam núcleos galácticos activos

Por sua vez, Christina M. Manzano-King, primeira autora do artigo científico, afirmou que “o mais interessante é que estes ventos estão a ser empurrados por buracos negros activos nas seis galáxias anãs, em vez de serem empurrados por processos estelares, como super-novas”.

“Normalmente, os ventos impulsionados por processos estelares são comuns nas galáxias anãs e constituem o processo dominante para regular a quantidade de gás disponível nessas galáxias para formar estrelas”, explicou.

Quando o vento que emana de um buraco negro é empurrado para fora, comprime o gás à frente do vento, um processo que pode aumentar a formação de estrelas. No entanto, se todo o vento for expulso do centro da galáxia, o gás ficará indisponível e a formação de estrelas poderá diminuir. “Este último processo parece ser o que está a acontecer nas seis galáxias anãs identificadas pelos cientistas”, completa a investigadora.

Nestes seis casos analisados, o vento tem um impacto negativo na formação de estrelas. Modelos teóricos para a formação e evolução de galáxias não incluíram o impacto de buracos negros em galáxias anãs.

“As nossas descobertas mostram que os modelos de formação de galáxias devem incluir buracos negros como factores importantes, se não dominantes, reguladores da formação de estrelas em galáxias anãs”, rematou Laura V. Sales, professora assistente de Física e Astronomia.

ZAP //

Por ZAP
26 Outubro, 2019

 

1928: Misteriosa estrela escondida na Ursa Maior fugiu de outra galáxia

NASA

Uma das formações estelares mais reconhecíveis na nossa galáxia pode estar a abrigar uma fugitiva intergaláctica. Escondida na constelação da Ursa Maior, os astrónomos recentemente expulsaram uma estrela estranha, diferente de qualquer outra na Via Láctea.

Oficialmente conhecido como J1124 + 4535, este corpo celeste bizarro parece ter uma assinatura química incomum e, incidentalmente, a sua origem. Usando um telescópio espectroscópio na China que consegue analisar o espectro de luz de uma estrela, os cientistas notaram que este contém uma mera fracção dos compostos químicos de magnésio e ferro vistos entre os seus vizinhos.

Um estudo de acompanhamento do Telescópio Subaru, no Japão, confirmou as descobertas, além de revelar uma curiosa abundância de um químico chamado európio na estrela, muito mais do que o próprio Sol contém.

A proporção é diferente de tudo que já se viu no resto das estrelas da galáxia – e os cientistas acham que esta pode pertencer a outra galáxia, um remanescente solitário de uma galáxia anã que terá sido engolida pela nossa.

“Estrelas como esta foram encontradas em galáxias anãs actuais“, explicam os autores, “fornecendo a mais clara assinatura química de eventos de acreção passados ​​na Via Láctea.” Uma estrela como J1124 + 4535 é extremamente rara e intrusa na nossa galáxia, mas não significa que esteja sozinha no Universo.

Astrónomos recentemente observaram outras estrelas com baixos teores de metais, voando na periferia da Via Láctea. Além do mais, explicam os autores no artigo publicado na revista Nature Astronomy, as estrelas que se formam em galáxias anãs que orbitam a nossa, como a Ursa Menor, têm composições semelhantes, apresentando baixos níveis de sódio, escândio, níquel e zinco.

“Estrelas formam-se a partir de nuvens de gás interestelar”, explica um comunicado de imprensa sobre a descoberta. “As relações de elemento da nuvem pai transmitem uma assinatura química observável nas estrelas formadas naquela nuvem. Assim, as estrelas formadas juntas têm proporções de elementos semelhantes“.

Por causa de suas semelhanças, os astrónomos acham que o J1124 + 4535 deve ter vindo de uma galáxia anã evoluída e antiga, um pouco semelhante à Ursa Menor. É a primeira vez que vimos algo assim na nossa própria galáxia.

ZAP // Science Alert
Por ZAP
6 Maio, 2019

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1037: TEORIA DA GRAVIDADE SALVA DA MORTE

A galáxia ultra-difusa NGC 1052-DF2, vista pelo Telescópio Espacial Hubble. Apesar do seu pequeno tamanho, está no centro de um debate acerca de qual da lei da gravidade é a correta.
Crédito: HST/Oliver Müller

Uma equipa internacional de astrónomos, incluindo físicos da Universidade de St. Andrews, ressuscitou uma teoria da gravidade anteriormente descartada, argumentando que os movimentos dentro de galáxias anãs seriam mais lentos se perto de uma galáxia massiva.

A equipa de investigação examinou uma teoria previamente publicada na revista Nature que afirmava que a teoria MOND (MOdified Newtonian Dynamics) não podia ser verdadeira porque os movimentos internos eram muito lentos no interior da galáxia anã NGC 1052-DF2, uma galáxia pequena com cerca de 200 milhões de estrelas.

A teoria MOND é uma controversa alternativa à relatividade geral, a compreensão predominante e inspirada de Einstein do fenómeno da gravidade, que requer a existência da matéria escura, mas que até agora nunca foi provada. MOND não requer matéria escura.

Tais teorias são essenciais na compreensão do nosso Universo, dado que segundo a física conhecida, as galáxias giram tão rapidamente que deveriam fragmentar-se.

Foram apresentadas várias teorias para explicar o que as mantém unidas, e o debate continua sobre qual a correta. O estudo agora derrotado afirmava que MOND estava morta. No entanto, esta investigação mais recente – também publicada na Nature – mostra que o trabalho anterior negligenciou um efeito ambiental subtil.

A nova investigação argumenta que o trabalho anterior não considerou que a influência do ambiente gravitacional em torno da anã podia afectar os seus movimentos interiores. Por outras palavras, se a anã estivesse perto de uma galáxia massiva – o que é aqui o caso – então os movimentos dentro da anã seriam mais lentos.

O autor principal Pavel Kroupa, professor da Universidade de Bona e da Universidade Charles em Praga, afirma: “Houveram muitas afirmações prematuras sobre a morte da teoria MOND em publicações muito influentes. Até agora, nenhuma resistiu ao escrutínio detalhado.”

As galáxias giram tão rapidamente que deviam fragmentar-se, de acordo com a física conhecida. Duas teorias actuais explicam isto – a primeira coloca um halo de matéria escura em redor de cada galáxia. No entanto, as partículas de matéria escura nunca foram descobertas, apesar de muitas décadas de pesquisas muito sensíveis, frequentemente usando grandes detectores.

A segunda é a MOND, que explica uma vasta riqueza de dados sobre as velocidades de rotação galáctica usando apenas as estrelas e o gás. A MOND fá-lo com uma receita matemática que fortalece a gravidade do material visível, mas somente quando fica muito fraca. Caso contrário, a gravidade seguiria a lei convencional de Newton, por exemplo no Sistema Solar – ou perto de uma galáxia massiva.

O Dr. Indranil Banik da Escola de Física e Astronomia da Universidade de St. Andrews, que em breve será da Universidade de Bona, realçou: “É notável que a MOND ainda faça previsões tão bem-sucedidas baseadas em equações escritas há 35 anos.”

O Dr. Hongsheng Zhao, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de St. Andrews, acrescentou: “A nossa modelagem do efeito ambiental MOND foi posteriormente confirmada por outro grupo.”

Hosein Haghi, professor de Física no Instituto de Estudos Avançados em Ciências Básicas, Irão, disse: “Este efeito é conhecido há muito tempo. Os autores da Nature desconheciam os nossos artigos sobre a sua inclusão.”

Astronomia On-line
18 de Setembro de 2018

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794: Andrómeda matou e comeu a irmã mais nova da Via Láctea

Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas; and A. Mellinger / NASA, ESA

Astrónomos acabam de resolver um misterioso assassinato galáctico: a Andrómeda matou uma galáxia e os investigadores encontraram o cadáver.

Um artigo científico publicado esta segunda-feira na Nature Astronomy reflecte um cuidadoso trabalho de investigação em torno de um misterioso rasto de estrelas, de um corpo galáctico encolhido e de um fraco halo de restos estelares em volta da Andrómeda, a galáxia mais próximo de nós.

Após a análise dos dados recolhidos, os investigadores envolvidos no estudo concluíram que, há cerca de 2 mil milhões de anos atrás, havia uma terceira grande galáxia na nossa vizinhança – uma irmã mais nova da Via Láctea.

Mas Andrómeda matou-a, devorou-a e livrou-se do seu cadáver.

As galáxias massivas como Andrómeda, graças à sua enorme massa e força gravitacional,  atraem naturalmente galáxias mais pequenas que sejam apanhadas nas suas redondezas. E há muito tempo que os cientistas suspeitavam que Andrómeda poderia ter passado por uma fusão no passado.

No entanto, Amanda Moffett, astrónoma e especialista em evolução galáctica da Universidade Vanderbilt, que não participou no estudo, destaca que a novidade desta investigação mora na ideia apresentada teórica de que a M32, uma pequena galáxia anã na órbita de Andrómeda, é, na verdade, o cadáver da galáxia muito maior destruída durante aquela fusão.

Mas o que aconteceu ao progenitor real, isto é, à galáxia destruída? Para responder a esta questão, os cientistas realizaram algumas simulações de interacção entre galáxias e descobriram que uma fusão de galáxias há 2 mil milhões de anos poderia produzir as pistas que vivem agora em redor de Andrómeda.

Um longo fluxo de estrelas, uma névoa espessa de estrelas soltas e o núcleo daquela galáxia perdida ainda flutuam nas proximidades de Andrómeda, na forma de M32 – o que explica o facto de M32 ser uma galáxia bastante incomum.

Galáxias anãs como M32 são compostas por estrelas que se formaram todas ao mesmo tempo e do mesmo pequeno aglomerado de material. Galáxias maiores como a Via Láctea e a Andrómeda tendem a ter estrelas com uma faixa muito maior de idades. No entanto, a peculiaridade de M32 é que as suas estrelas são como as estrelas de uma galáxia maior.

Em suma, o estudo resolve dois enigmas de uma só vez: o que aconteceu com a vítima de assassinato de Andrómeda, e por que o M32 é tão particular.

No entanto, há uma questão que continua no ar. Andrómeda tem outro vizinho anão, conhecido como M33, que é quase tão grande quanto o M32. Apesar de o artigo explicar a origem de M32, o mesmo não acontece com o misterioso M33.

Por ZAP
24 Julho, 2018

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