Galáxia Anã do Escultor, uma vizinha tímida

A Galáxia Anã do Escultor, que pode ser vista nesta imagem obtida pela câmara Wide Field Imager, instalada no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla do ESO, é uma vizinha da nossa Galáxia, a Via Láctea.

Apesar da sua proximidade, ambas as galáxias têm histórias muito diferentes. Esta galáxia é muito mais pequena e velha do que a Via Láctea, o que a torna um objecto valioso para estudar tanto a formação estelar como a formação galáctica no Universo primordial.

No entanto, devido ao seu brilho fraco, este estudo não se revela nada fácil. A Galáxia Anã do Escultor — também conhecida por Galáxia Anã Elíptica do Escultor ou Galáxia Anã Esferoidal do Escultor — é, como o nome indica, uma galáxia anã esferoidal e uma das 14 galáxias satélite que se sabe orbitarem a Via Láctea.

Estes objectos galácticos situam-se próximo do halo extenso da Via Láctea, uma região esférica que se estende muito para além dos braços em espiral da nossa galáxia. Como o seu nome indica, esta galáxia situa-se na constelação austral do Escultor, a cerca de 280 mil anos-luz de distância da Terra.

Apesar da sua "proximidade", a galáxia do Escultor foi apenas descoberta em 1937, uma vez que as estrelas são ténues e se encontram muito espalhadas pelo céu. Embora seja difícil de encontrar, a Galáxia Anã do Escultor estava entre as primeiras galáxias anãs que se descobriram em órbita da Via Láctea.

A forma minúscula da galáxia intrigou os astrónomos na altura da sua descoberta, mas actualmente as galáxias anãs esferoidais desempenham um papel importante ao permitirem que os astrónomos investiguem mais profundamente o passado do Universo.

Pensa-se que a Via Láctea, como todas as galáxias grandes, se formou no Universo primordial a partir de outras galáxias mais pequenas. Se algumas destas pequenas galáxias existem ainda hoje, então deverão conter muitas estrelas extremamente velhas.

A Galáxia Anã do Escultor corresponde a uma galáxia primordial, já que possui um enorme número de estrelas velhas, estrelas estas que podem ser vistas na imagem. Os astrónomos conseguem determinar a idade das estrelas na galáxia, porque a radiação emitida transporta as assinaturas de apenas uma pequena quantidade de elementos químicos pesados. Estes elementos pesados acumulam-se nas galáxias com o passar de sucessivas gerações de estrelas. Um nível baixo de elementos pesados indica por isso que a idade média das estrelas na Galáxia Anã do Escultor é elevada. Esta quantidade de estrelas velhas faz com que a Galáxia Anã do Escultor seja um bom alvo de estudo dos períodos iniciais da formação estelar.

Num estudo recente os astrónomos combinaram todos os dados disponíveis desta galáxia e criaram a história de formação estelar mais precisa determinada até à data para uma galáxia anã esferoidal. Esta análise revelou dois grupos distintos de estrelas na galáxia.

O primeiro grupo predominante corresponde a população velha, com falta de elementos pesados. O segundo grupo mais pequeno é, em contraste, rico em elementos pesados. Tal como os jovens se concentram no centro das grandes cidades, também esta população estelar jovem está concentrada na direcção do núcleo da galáxia. As estrelas no seio das galáxias anãs, como a Galáxia Anã do Escultor, podem ter histórias de formação estelar complexas. No entanto, como a maioria das estrelas nestas galáxias se encontram isoladas umas das outras e não interagem durante milhares de milhões de anos, cada grupo de estrelas segue o seu próprio percurso de evolução estelar.

O estudo das semelhanças das histórias das galáxias anãs e dos seus desvios ocasionais, contribui para compreendermos a evolução de todas as galáxias, desde as mais tímidas anãs às maiores espirais. É por isso que os astrónomos têm muito a aprender com as vizinhas da Via Láctea.

Texto e foto: ESO

Da génese violenta das galáxias em disco

Distribuição do gás molecular em 30 galáxias em fusão Fonte: ESA

Durante décadas os cientistas acreditaram que da fusão de galáxias resultavam geralmente galáxias elípticas. Agora, e pela primeira vez, os investigadores, com o auxílio do ALMA e um conjunto de outros rádio telescópios, descobriram provas directas de que as galáxias em fusão podem também dar origem a galáxias de disco e que este fenómeno é até bastante comum.

Este resultado surpreendente pode explicar porque é que existem tantas galáxias em espiral como a Via Láctea no Universo. 

Uma equipa de investigação internacional liderada por Junko Ueda, pós-doutorando da Sociedade Japonesa para a Divulgação da Ciência, fez observações surpreendentes que mostram que a maioria das colisões galácticas no Universo próximo - entre 40 e 600 milhões de anos-luz de distância da Terra - dão origem às chamadas galáxias de disco.

As galáxias de disco - que incluem as galáxias em espiral como a Via Láctea e as galáxias lenticulares - definem-se como possuindo regiões de gás e poeira em forma de panqueca e são bastante diferentes da categoria das galáxias elípticas.

É largamente aceite, desde há algum tempo, que as galáxias de disco em fusão dão eventualmente origem a uma galáxia de forma elíptica. Durante estas interacções violentas as galáxias não ganham apenas massa quando fusionam ou se canibalizam uma à outra, mas também modificam a sua forma ao longo do tempo cósmico e por isso mudam de tipo.

Simulações de computador dos anos 1970 prediziam que a fusão entre duas galáxias de disco comparáveis entre si resultaria numa galáxia elíptica. As simulações apontam assim para que actualmente a maioria das galáxias sejam elípticas, o que contradiz as observações que mostram que mais de 70 % das galáxias são de facto galáxias de disco.

No entanto, algumas simulações mais recentes sugeriram que as colisões poderiam também dar origem a galáxias de disco. De modo a identificar de maneira observacional as formas finais das galáxias depois da fusão, o grupo de cientistas estudou a distribuição de gás em 37 galáxias que se encontram nos estádios finais de fusão.

Foi utilizado o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e vários outros rádio telescópios para observar a emissão do monóxido de carbono (CO), um indicador de gás molecular. 

O trabalho da equipa é o maior estudo do gás molecular em galáxias feito até à data e proporciona uma perspectiva única de como a Via Láctea se pode ter formado. O estudo revelou que quase todas as fusões mostram regiões de gás molecular em forma de panqueca e são por isso galáxias de disco em formação.

Ueda explica: “Pela primeira vez temos evidências observacionais de que a fusão de galáxias resulta em galáxias de disco e não em galáxias elípticas. Este é um grande e inesperado passo em frente na compreensão do mistério do nascimento de galáxias de disco.” Há, no entanto, ainda muito por descobrir.

Daisuke Iono, do NAOJ e da Graduate University for Advanced Studies, co-autor do artigo científico que descreve este trabalho, acrescenta: “No seguimento deste trabalho temos agora que nos focar na formação de estrelas nestas galáxias de disco, necessitando também de olhar para o Universo mais distante. Sabemos que a maioria das galáxias no Universo mais longínquo possui discos.

No entanto, não sabemos se as fusões de galáxias são também responsáveis por isso, ou se estes objetos se formaram de gás frio que vai gradualmente caindo na galáxia. Talvez tenhamos descoberto um mecanismo geral que se aplica ao longo de toda a história do Universo.”