Nota de Imprensa

Galáxia gigante ainda está a crescer

Messier 87 engoliu uma galáxia inteira no último milhar de milhões de anos

25 de Junho de 2015

Observações recentes obtidas com o Very Large Telescope do ESO mostraram que a galáxia elíptica gigante Messier 87 engoliu uma galáxia inteira de tamanho médio no último milhar de milhões de anos. Uma equipa de astrónomos conseguiu pela primeira vez seguir o movimento de 300 nebulosas planetárias brilhantes, encontrando evidências claras deste evento e encontrando também excesso de radiação emitida pelos restos da vítima completamente desfeita.

Os astrónomos pensam que as galáxias crescem ao engolir galáxias mais pequenas. No entanto, evidências deste fenómeno não são fáceis de encontrar — tal como os restos da água de um copo lançada num lago se mistura com a água do lago, as estrelas da galáxia mais pequena misturam-se com as estrelas muito semelhantes da galáxia maior, não deixando qualquer traço.

Uma equipa de astrónomos liderada pela estudante de doutoramento Alessia Longonardi do Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Alemanha, utilizou uma técnica observacional inteligente para mostrar que a nossa vizinha galáxia elíptica gigante Messier 87 se fundiu com  uma galáxia mais pequena no último milhar de milhões de anos.

“Este resultado mostra de modo direto que as estruturas grandes e luminosas no Universo ainda estão a crescer de modo substancial — as galáxias ainda não estão prontas!” — diz Alessia Longobardi. “Uma grande parte do halo exterior da Messier 87 aparece-nos duas vezes mais brilhante do que seria de esperar se a colisão não tivesse ocorrido.”

A Messier 87 situa-se no centro do enxame de galáxias da Virgem. Trata-se de uma enorme bola de estrelas com um massa total de mais de um bilião de vezes a do Sol, localizada a cerca de 50 milhões de anos-luz de distância.

Em vez de tentarem ver todas as estrelas da Messier 87 — existem literalmente milhares de milhões destes objetos que, para além de serem muito ténues, são obviamente muito numerosos para poderem ser estudados de forma individual — a equipa observou nebulosas planetárias, as conchas luminosas em torno de estrelas envelhecidas [1]. Uma vez que estes objetos brilham muito intensamente num tom específico de verde ultramarino, podemos facilmente distingui-los das estrelas circundantes. Observações cuidadas da radiação emitida por estas nebulosas usando um espectrógrafo potente podem também revelar os seus movimentos [2].

Tal como a água de um copo que deixa de se ver uma vez atirada a um lago — mas que pode causar ondas e outras perturbações passíveis de serem vistas se houver partículas de lama na água — os movimentos das nebulosas planetárias, medidos com o auxílio do espectrógrafo FLAMES montado no Very Large Telescope, dão-nos pistas sobre a fusão que ocorreu.

“Estamos a assistir a um único evento de acrecção recente, no qual uma galáxia de tamanho médio passou através do centro da Messier 87 e, como consequência das enormes forças de maré, as suas estrelas dispersaram-se ao longo de uma região 100 vezes maior que a galáxia original!” acrescenta Ortwin Gerhard, chefe do grupo de dinâmica do Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Alemanha, e co-autor do novo estudo. 

A equipa observou também de forma cuidada a distribuição da radiação nas regiões exteriores da Messier 87 e descobriu evidências de radiação adicional emitida pelas estrelas da galáxia mais pequena que se desfez. Estas observações mostraram igualmente que a galáxia desfeita trouxe estrelas mais jovens e azuis para a Messier 87, inferindo-se assim que esta galáxia seria antes da fusão, muito provavelmente, uma galáxia em espiral a formar estrelas.

“É muito interessante conseguir identificar estrelas que se encontram espalhadas por centenas de milhares de anos-luz no halo desta galáxia — e ainda conseguir inferir a partir das suas velocidades que pertencem a uma estrutura comum. As nebulosas planetárias verdes são as agulhas no palheiro das estrelas douradas. No entanto, estas “agulhas” raras dão-nos pistas sobre o que aconteceu às estrelas,” conclui a co-autora Magda Arnaboldi (ESO, Garching, Alemanha).

Notas

[1] As nebulosas planetárias formam-se quando estrelas do tipo do Sol chegam ao final das suas vidas. Estes objetos emitem uma grande fração da sua energia em apenas algumas riscas espectrais e, devido a este facto, são as únicas estrelas individuais cujos movimentos podem ser medidos à distância de 50 milhões de anos-luz da Terra. Estes objetos comportam-se como faróis de luz verde e como tal informam-nos onde estão e a que velocidade se deslocam.

[2] Estas nebulosas planetárias são mesmo assim muito ténues, daí a necessidade de utilizar o poder total do Very Large Telescope para as estudar: a radiação emitida por uma nebulosa planetária típica no halo da Messier 87 é equivalente a duas lâmpadas de 60 watt situadas em Vénus e observadas a partir da Terra.

Os movimentos das nebulosas planetárias ao longo da linha de visão, afastando-se ou aproximando-se da Terra, levam a desvios das riscas espectrais, resultado do efeito de Doppler. Estes desvios podem ser medidos de forma precisa com o auxílio de um espectrógrafo sensível e a partir daí deduzir a velocidade das nebulosas.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo intitulado “The build-up of the cD halo of M87 — evidence for accretion in the last Gyr”, de A. Longobardi et al., que será publicado a 25 de junho de 2015 na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics Letters.

O trabalho foi também apresentado numa conferência anual da Sociedade Astronómica Europeia, EWASS 2015, que está a decorrer em La Laguna, Tenerife.

A equipa é composta por A. Longobardi (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Alemanha), M. Arnaboldi (ESO, Garching, Alemanha), O. Gerhard (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Alemanha) e J.C. Mihos (Case Western University, Cleveland, Ohio, EUA).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, assim como pelo Chile, o país de acolhimento. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1525, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.