Berçários de estrelas são ativados por matéria escura

Uma galáxia anã tipo starburst com um berçário de estrelas. Imagem cortesia da UC RIVERSIDE

RIVERSIDE, Califórnia — Uma das principais predições do modelo corrente de criação de estruturas no universo, conhecido como Lambda Cold Dark Mattermodel, é que as galáxias estão inseridas em halos muito extensos e massivos de matéria escura que são, por sua vez, cercados por vários milhares de sub-halos menores, também feitos de matéria escura.

Em  voltaa de grandes galáxias, tais como a via Láctea, esses sub-halos são grandes o suficiente para conter suficiente gás e poeira cósmica para formar pequenas galáxias próprias e algumas dessas companheiras galáticas, conhecidas como galáxias satélites, podem ser observadas. Essas galáxias satélites podem orbitar por bilhões de anos em torno da galáxia mãe, antes que aconteça uma fusão potencial. As fusões fazem com que a galáxia central adicione grandes quantidades de gás e estrelas, disparando violentos espisódios de formação de novas estrelas, conhecidos como starbursts, devidos ao excesso de gases trazidos pela companheira absorvida. O formato ou morfologia da galáxia mãe tamém pode ser perturbado pela interação gravitacional.

Halos menores formam galáxias anãs que, por sua vez, serão orbitados por sub-halos ainda menores de matéria escura, estes pequenos demais para encerrar gases ou estrelas. Esses satélites escuros são, portanto, invisíveis para nossos telescópios, mas aparecem prontamente nos modelos teóricos nas simulações em computadores. Para provar sua existência, é necessária a observação direta de sua interação com as galáxias mães.

Laura Sales, professora assistente da Universidade da California, Riverside, no Departamento de Física e Astronomia, colaborou com Tjitske Starkenburg e Amina Helmi, ambas do Instituto Astronômico Kapteyn na Holanda, para apresentar uma nova análise de simulações em computador, com base nos modelos teóricos, que estudam a interação de uma galáxia anã com uma satélite escura.

As descobertas são descritas em um artigo recém publicado: “Dark influences II: gas and star formation in minor mergers of dwarf galaxies with dark satellites,” na publicação Astronomy & Astrophysics.

As pesquisadoras descobriram que, durante a aproximação máxima de uma satélite escura a uma galáxia anã, ela comprime o gás na anã por ação gravitacional, detonando episódios siginificativos de starbursts. Esses episódios de formação de estrelas pode durar por vários bilhões de anos, dependendo da massa, órbita e concentração da satélite escura.

Este cenário prediz que várias das galáxias anãs que podemos observar hoje em dia deveriam estar formando estrelas em uma taxa maior do que o esperado – ou deveriam estar experimentando um starburst – que é exatamente o que as observações de nossos telescópios encontram.

Além disto, da mesma forma que fusões entre galáxias mais massivas, a interação entre uma galáxia anã e a satélite escura produz perturbações morfológicas na anã, que podem modificar comletamente sua estrutura, de um formato comum de disco para um sistema elíptico/esférico. Este mecanismo também dá uma explicação para a origem de galáxias anãs esferoidais isoladas, um enigma que ficou sem solução por várias décadas.

Forte abraço,

Prof. Sérgio Torres

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