Descoberta a causa da morte das galáxias: estrangulamento

Um grande mistério de assassinato: como as galáxias morrem e quem as mata? Um novo estudo, publicado na revista Nature, descobriu que a principal causa de morte galáctica é o estrangulamento, que ocorre após as galáxias serem "rasgadas" a partir de matérias-primas necessárias para fazer novas estrelas.

Impressão artística de um dos mecanismos de estrangulamento da galáxia:  Galáxia com formação de estrelas (alimentadas por influxos de gás) são acrescidas em um halo enorme, quente, que 'estrangula' e leva à sua morte. Crédito: Universidade de Cambridge

Pesquisadores da Universidade de Cambridge e a Royal Observatory of Edinburgh descobriram que os níveis de metais contidos em galáxias mortas fornecem "impressões digitais" chave, tornando possível determinar a causa da morte das galáxias.

Existem dois tipos de galáxias no universo: cerca de metade são galáxias 'vivas' que produzem as estrelas, e a outra metade são as 'mortas', que não produzem. Galáxias vivas, como a nossa própria Via Láctea, são ricas em gás frio - principalmente hidrogênio - necessário para produzir novas estrelas, enquanto galáxias mortas, têm suprimentos muito baixos desse gás. O que era desconhecido até então era o responsável por "matar" essa galáxias.

Os astrônomos trazem duas hipóteses principais para a morte galáctica: o gás frio necessário para produzir novas estrelas é de repente 'sugado' fora das galáxias por forças internas ou externas, ou o fornecimento de gás frio é interrompido de alguma forma e vai lentamente estrangulando a galáxia até a morte, durante um período prolongado de tempo.

A fim de chegar ao fundo deste mistério, a equipe usou dados do Sloan Digital Sky Survey para analisar os níveis de metal em mais de 26.000 galáxias de tamanho médio, localizadas em nosso quintal do universo.

"Os metais são poderosos marcadores da história da formação de estrelas: quanto mais estrelas são formadas em uma galáxia, mais conteúdo de metal você verá," disse Dr Yingjie Peng de laboratório do Cambridge de Cavendish e Kavli Cosmology Institute e autor do livro. "Então, observando os níveis de metais em galáxias mortas, devemos ser capazes de dizer como eles morreram."

Se as galáxias são mortas por saídas repentinas de gás frio puxados para fora das galáxias, então o conteúdo de metal de uma galáxia morta deve ser o mesmo de antes dela estar morta, uma vez que a formação estelar iria parar abruptamente.

Em caso de morte por estrangulamento, no entanto, o teor de metais da galáxia iria continuar subindo e eventualmente parado, já que a formação estelar continuaria até o gás frio se esgotar completamente.

Enquanto não é possível analisar as galáxias individuais devido as enormes escalas de tempo envolvidas e, estatisticamente, investigando a diferença do teor de metais de galáxias vivas e mortas, os pesquisadores foram capazes de determinar a causa da morte para a maioria das galáxias de tamanho médio.

"Descobrimos que, para uma determinada massa estelar, o teor de metais de uma galáxia morta é significativamente maior do que uma galáxia de massa similar que está formando estrelas", disse o Professor Roberto Maiolino, co-autor do novo estudo. "Isto não é o que esperamos ver em caso de remoção de gás repentino, mas é consistente com o cenário de estrangulamento".

Os pesquisadores puderam então, independentemente seus resultados de teste, observar a diferença de idade estelar entre galáxias mortas que estão formando estrelas, independentes dos níveis de metal, e encontraram uma diferença média de idade de 4 bilhões de anos - isto está de acordo com o tempo que levaria para uma galáxia de formação de estrelas ser estrangulada até a morte, uma vez que foi inferido a partir da análise de metalicidade.

"Esta é a primeira evidência conclusiva que as galáxias estão sendo estranguladas até a morte," disse Peng. "O que se segue, no entanto, é descobrir o que está causando isso. "Em essência, sabemos a causa da morte, mas ainda não sabemos quem é o assassino, embora existam alguns suspeitos."

Traduzido e adaptado de Phys