Superpopulação cósmica em um universo virtual

Por Douglas Martins, Eduardo Pereira e Thiago Signorini Gonçalves

Telescópios espaciais Hubble e Chandra observam galáxia perdendo seu gás (visto em azul na imagem) devido à interação com o meio intra-aglomerado. Créditos: NASA, ESA, CXC.

A superpopulação pode ser fatal para uma galáxia rica em gás. Em pesquisa recente, astrônomos da Universidade de São Paulo mostraram que galáxias podem perder todo o gás ao atravessarem um aglomerado, “morrendo” no processo. A equipe utilizou supercomputadores para simular o efeito.

Os aglomerados de galáxias são as maiores estruturas conhecidas no Universo. Estes conjuntos cósmicos podem conter centenas ou até mesmo milhares de galáxias, como uma metrópole superpovoada. Além de galáxias, os aglomerados são compostos por matéria escura – maior responsável pela força que mantém as galáxias ligadas – e por um gás quente e difuso que permeia a estrutura conhecido como meio intra-aglomerado.

À medida que novas galáxias são capturadas pelo aglomerado, o meio intra-aglomerado provoca sobre elas um forte vento capaz de varrer o gás de seu interior, como o vento sentido por um ciclista em seu rosto ao viajar em alta velocidade. Desse modo, galáxias ricas em gás acabam tendo sua estrutura drasticamente modificada ao atravessar o aglomerado. Esse gás é o combustível necessário para formar novas estrelas, e quando acaba podemos dizer que a galáxia está “morta”, incapaz de gerar novos astros.

A dupla de astrônomos Rafael Ruggiero e Gastão Lima Neto do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, da Universidade de São Paulo, se propôs a investigar as mudanças sofridas por galáxias ao cruzarem estes ambientes tão densos. Para isso, efetuaram uma série de simulações computacionais utilizando as equações que governam a interação entre as galáxias e o gás quente do meio intra-aglomerado.

As simulações mostraram que a perda de gás das galáxias que atravessam o aglomerado depende da densidade da região central do aglomerado. Para aglomerados com um núcleo denso e frio, o meio é tão espesso que é esperado que as galáxias percam todo o gás de uma só vez. Já para aglomerados sem um núcleo frio, com um meio intra- aglomerado mais tênue, o processo ocorre em etapas.

De acordo com Ruggiero, cientistas ainda não sabiam exatamente o que acontece com uma galáxia ao cruzar um aglomerado. “Ela ainda possui gás no final? Quanto deste gás será convertido em estrelas? Nosso trabalho fornece respostas bem claras a essas perguntas”, diz o pesquisador. Agora resta aos astrônomos observar galáxias em ambientes superpovoados no universo real e verificar se as previsões das simulações computacionais se confirmam.

O artigo científico com os resultados da pesquisa será publicado na edição de julho da revista inglesa Monthly Notices of the Royal Astronomic Society.

Link para o artigo:
https://academic.oup.com/mnras/article-lookup/doi/10.1093/mnras/stx744

Informações para contato:

Dr. Thiago Signorini Gonçalves, Coordenador de Imprensa da Sociedade Astronômica Brasileira
tsg@astro.ufrj.br
(21) 98768-0041



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