Pela primeira vez, os astrônomos observaram diretamente o fluxo maciço de gás que se estende centenas de milhares de anos-luz a partir de uma galáxia.
É, eles dizem, a primeira evidência direta de como os ventos galácticos alimentam o meio circuncalático – as vastas nuvens de gás que envolvem as galáxias enquanto flutuam no espaço intergalático. Mais do que isso, o vento também revela algumas das dinâmicas selvagens de colisões galácticas maciças.
Isso porque a galáxia – chamada SDSS J211824.06 + 001729.4 e apelidada de Makani pelos pesquisadores após a palavra havaiana para ‘vento’ – não é um objeto comum. Na verdade, é uma espécie de monstro galáctico de Frankenstein, duas galáxias que colidiram e se fundiram para formar uma galáxia compacta, mas maciça.
O espaço pode ser maioritariamente … bem, espaço, mas há muitas galáxias flutuando através dele. De vez em quando, duas dessas galáxias serão gravitacionalmente unidas. Na verdade, não haverá muita coisa colidindo com outras; em vez disso, eles se fundem.
Vimos isso em alguns estágios diferentes do processo smoosh. Makani é o que podemos ver depois que o smooshing já ocorreu, chamado de grande fusão nos estágios finais. E isso nos diz algo sobre o porquê de estar lançando gás.
“As fusões da galáxia geralmente levam a eventos de explosão estelar, quando uma quantidade substancial de gás presente nas galáxias em fusão é compactada, resultando em uma explosão de novos nascimentos estelares”, explicou a astrofísica Alison Coil, da UC San Diego.
“Essas novas estrelas, no caso de Makani, provavelmente causaram grandes vazões – em ventos estelares ou no final de suas vidas, quando explodiram como supernovas”.
E arrotar gás Makani certamente é. Usando o Keck Cosmic Web Imager, a equipe mapeou uma região de oxigênio ionizado quente que mede 4.900 quiloparsecs quadrados, ou aproximadamente 52 bilhões de anos-luz quadrados.
Existem duas saídas separadas que depositam gás enriquecido com metal em uma bolha bipolar em forma de ampulheta em até 10.000 Kelvin. Essas saídas parecem ter ocorrido em momentos diferentes.
O primeiro, com a forma de um caça TIE, foi lançado há cerca de 400 milhões de anos e está entrando no espaço intergalático a uma velocidade de até 1.400 quilômetros por segundo (870 milhas por segundo). O último, saindo do outro lado, foi lançado cerca de 7 milhões de anos atrás e está soprando até 2.100 quilômetros por segundo (1.300 milhas por segundo).
“O fluxo anterior vazou para grandes distâncias da galáxia, enquanto o fluxo rápido e recente não teve tempo para fazê-lo”, disse o físico David Rupke, do Rhodes College.
A montagem do restante do quebra-cabeça exigiu dados do Telescópio Espacial Hubble e do Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA). O Hubble revelou as estrelas da galáxia, que por sua vez revelaram sua massa (enorme) e tamanho (compacto), das quais a equipe poderia então extrapolar a recente fusão.
Os dados de rádio do ALMA revelaram que a galáxia continha uma mistura de estrelas antigas, de meia-idade e muito jovens, além de, provavelmente, um núcleo galáctico ativo.
Isso é consistente com dois trabalhos divulgados no ano passado, modelando os ventos que impulsionam o meio circuncalático. Constatou-se que os ventos galácticos podem explicar as propriedades observadas do meio circuncalático. O outro descobriu que as saídas de fusões galácticas poderiam aumentar a metalicidade do meio circuncalático.
Quanto à produção do vento, a velocidade e o tamanho das bolhas são consistentes com os ventos produzidos pela formação de estrelas em massa desencadeadas por uma fusão galáctica, bem como com modelos teóricos do tamanho desses ventos.
A forma de ampulheta dos ventos é semelhante à que foi observada em outras galáxias – algo que Rupke conhece bem, desde que ele conduziu uma revisão deles lançada no ano passado. A diferença é o tamanho – nunca antes foram vistos ventos galácticos na escala produzida por Makani.
É isso que faz a diferença quando se trata de vincular ventos galácticos ao meio circuncalático.
“Isso significa que podemos confirmar que, na verdade, ele está movendo gás da galáxia para as regiões circunvalácticas ao seu redor, além de varrer mais gás do ambiente ao sair”, explicou Rupke.
“E está movendo muito disso – pelo menos um a 10% da massa visível de toda a galáxia – em velocidades muito altas, milhares de quilômetros por segundo”.
É, segundo a equipe, uma das primeiras janelas diretas para o meio circuncalático em evolução em torno de uma galáxia massiva. E é lindo também.
Publicado em 10/11/2019
Artigos originais: https://www.sciencealert.com/for-the-first-time-astronomers-have-seen-colossal-wind-blowing-out-of-a-distant-galaxy e https://www.nature.com/articles/s41586-019-1686-1
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