A vastidão do espaço nos surpreende. Em todos os lugares que olhamos no céu noturno, a escuridão abunda. As distâncias até as estrelas mais próximas são tão vastas que existem cavernas de vazio entre a maioria dos objetos no cosmos. E os vazios entre a maioria das galáxias são milhões de vezes maiores.
Apesar da grandeza do espaço, as coisas pioram à noite. Mesmo em grandes escalas cósmicas, em aglomerados e grupos de galáxias, galáxias inteiras se chocam em danças ornamentadas que duram dezenas de milhões de anos.
Mesmo com telescópios relativamente pequenos, exemplos de galáxias em fusão são visíveis aos astrônomos de quintal na Terra. Em Canes Venatici, a pequena companheira da Galáxia Whirlpool, NGC 5195, é um universo de ilha separado passando por ele à noite.
Cetaurus A, a grande galáxia de alta energia no céu meridional, é o entulho resultante de uma colisão frontal de duas galáxias. NGC 4038 e NGC 4039 em Corvus, conhecidas como galáxias “Antenas”, fornecem uma bela vista de duas galáxias altamente interrompidas com um braço adjacente. Em Coma Berenices, NGC 4676A e B, os “Ratos,” mostram uma bela interação, com um braço longo disparando para fora de um lado do par de galáxias que se fundem.
No violento mundo das estrelas, gás e poeira interestelar, a maioria das galáxias que colidem se fundem totalmente em um único objeto caótico. “Pequenas fusões, aquelas entre uma grande e uma pequena galáxia”, diz o astrônomo da Yale University Daniel Christlein, “podem muito bem ser uma parte normal da vida da galáxia.”
Para que as galáxias se fundam, apenas duas condições básicas precisam ser atendidas: elas devem estar relativamente próximas uma da outra e devem estar viajando a velocidades relativamente lentas uma em relação à outra.
Se as galáxias estiverem muito distantes, sua atração gravitacional seria muito fraca para aproximá-las. Se eles estiverem se movendo muito rapidamente um em relação ao outro, eles podem passar como navios à noite.
Então, o que acontece quando as galáxias se aproximam? Se a interação ocorre entre duas galáxias de tamanhos diferentes, o objeto maior normalmente desenha o menor em um longo arco, estendendo-o como um caramelo sendo separado. O objeto grande é relativamente afetado.
Mais interessantes, entretanto, são as fusões entre galáxias de tamanhos semelhantes. Então, os fogos de artifício começam para valer. Caudas enormes de matéria podem ser ejetadas; enormes regiões de formação de novas estrelas ocorrem à medida que a gravidade comprime as nuvens de gás; e a desordem caótica nas profundezas das galáxias pode reordenar a matéria dentro delas de uma maneira geral.
O bloco básico de construção das galáxias, o gás hidrogênio, é o combustível que se distorce nas fusões de galáxias. “O gás no disco interno responde à mudança no potencial gravitacional”, diz o astrônomo Daisuke Iono, da Universidade de Massachusetts e do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. “[Ele] perde energia e momento angular e flui em direção às regiões centrais da galáxia. Simulações numéricas predizem o influxo de gás radial nos estágios iniciais, quando as duas galáxias colidiram pela primeira vez, bem como durante a coalescência final.”
Em um estudo de fusões de galáxias conduzido por Iono e seus colegas, os astrônomos descobriram que o fluxo ocorre rapidamente e depois diminui depois que mais da metade do gás atinge o centro de uma galáxia. O gás então forma um anel em torno do centro da galáxia que pode desencadear as explosões de formação de estrelas frequentemente vistas nas interações de galáxias. Buracos negros centrais dormentes nas galáxias também podem receber uma injeção de gás que “acorda” o motor do buraco negro. Isso produz atividades violentas observadas nos núcleos de galáxias ativas em fusão.
A vastidão do espaço é verdadeira em escalas estelares. As distâncias entre as estrelas são grandes o suficiente para que, mesmo quando as galáxias se fundem, suas estrelas raramente colidem. O fato de que as galáxias são em sua maioria espaços vazios é válido mesmo quando a matéria é comprimida e as galáxias, em geral, são separadas. Se a vizinhança de estrelas do Sol igualasse a densidade das galáxias no Grupo Local, nosso céu seria iluminado por algumas estrelas brilhando dentro da órbita de Plutão!
Dentro de aglomerados e grupos, as galáxias colidem o tempo todo. As fusões são comuns. Embora ocorram em escalas de tempo muito longas, as galáxias rotineiramente se unem e se tornam uma. Na verdade, até mesmo nossa Via Láctea sofrerá uma colisão e se fundirá com outra galáxia. Um dia, isso vai abalar nossa galáxia até o seu núcleo.
Publicado em 15/11/2020 15h24
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