Um grupo de astrônomos liderados por Crystal Martin e Stephanie Ho, da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara, descobriu uma coreografia cósmica estonteante entre galáxias típicas de formação de estrelas; seu gás halo frio parece estar em sintonia com os discos galácticos, girando na mesma direção.
Os pesquisadores usaram o Observatório W. M. Keck para obter as primeiras evidências observacionais diretas que mostram que coroating halo gas não é apenas possível, mas comum. Suas descobertas sugerem que o halo de gás rodopiante acabará espiralando em direção ao disco.
“Este é um grande avanço na compreensão de como os discos galácticos crescem”, disse Martin, professor de Física da UC Santa Barbara e principal autor do estudo. “As galáxias estão cercadas por enormes reservatórios de gás que se estendem muito além das partes visíveis das galáxias. Até agora, permanece um mistério como exatamente esse material é transportado para discos galácticos onde pode alimentar a próxima geração de formação de estrelas.”
O estudo está publicado na edição de hoje do Astrophysical Journal e mostra os resultados combinados de 50 galáxias de formação de estrelas padrão tomadas ao longo de um período de vários anos.
Quase uma década atrás, modelos teóricos previram que o momento angular do gás halogênio frio girando parcialmente compensa a força gravitacional que o puxa para a galáxia, diminuindo assim a taxa de aumento de gás e prolongando o período de crescimento do disco.
Os resultados da equipe confirmam essa teoria, que mostra que o momento angular do gás halogênio é alto o suficiente para desacelerar a taxa de infalibilidade, mas não tão alto a ponto de desligar completamente o disco galáctico.
Metodologia
Os astrônomos primeiro obtiveram espectros de quasares brilhantes atrás de galáxias em formação de estrelas para detectar o gás halo invisível por sua assinatura de linha de absorção nos espectros de quasar. Em seguida, os pesquisadores usaram o sistema de ótica de guia de laser (LGSAO) e câmera de infravermelho próximo (NIRC2) do Keck no telescópio Keck II, juntamente com a câmera de campo Wide Field Telescope Hubble 3 (WFC3), para obter imagens de alta resolução de as galáxias.
“O que distingue esse trabalho de estudos anteriores é que nossa equipe também usou o quasar como uma referência ‘estrela’ para o sistema de estrela guia AO da Keck,” disse o co-autor Ho, um estudante de graduação em física da UC Santa Barbara. “Este método removeu o embaçamento causado pela atmosfera e produziu as imagens detalhadas que precisávamos para resolver os discos galácticos e determinar geometricamente a orientação dos discos galácticos no espaço tridimensional.”
A equipe então mediu os desvios Doppler das nuvens de gás usando o espectrômetro de baixa resolução (LRIS) no Observatório Keck, bem como a obtenção de espectros do Observatório Apache Point. Isso permitiu aos pesquisadores determinar em que direção o gás está girando e com que velocidade. Os dados provaram que o gás está girando na mesma direção que a galáxia, e o momento angular do gás não é mais forte do que a força da gravidade, o que significa que o gás entrará em espiral no disco galáctico.
“Assim como patinadores de gelo criam momentum e giram quando trazem seus braços para dentro, o gás halo provavelmente está girando hoje porque já foi em distâncias muito maiores, onde foi depositado por ventos galáticos, retirado de galáxias satélites ou direcionado para a galáxia por um filamento cósmico “, disse Martin.
Próximos passos
O próximo passo para Martin e sua equipe é medir a taxa na qual o gás halogênio está sendo puxado para o disco galáctico. A comparação da taxa de afluência com a taxa de formação de estrelas fornecerá uma melhor linha do tempo da evolução das galáxias de formação de estrelas normais e explicará como os discos galácticos continuam a crescer em escalas de tempo muito longas que abrangem bilhões de anos.
Publicado em 20/06/2019
Artigo orginal: https://phys.org/news/2019-06-cool-halo-gas-caught-galactic.html
Gostou? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: