Investigadores Questionam Investigação Sobre Evolução das Galáxias Espirais

Novo estudo do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço alerta que podemos estar errados há décadas, relativamente à formação e evolução das galáxias espirais.

Friday, September 25, 2020,
Por National Geographic
A galáxia NGC 4565 é um dos mais famosos exemplos de uma galáxia espiral vista lateralmente ...

A galáxia NGC 4565 é um dos mais famosos exemplos de uma galáxia espiral vista lateralmente a partir da Terra, permitindo a clara observação do disco e de um bojo central de forte brilho amarelado. 

Fotografia de ESO

As galáxias espirais são assim denominadas devido à sua morfologia - apresentam uma clara estrutura espiral em torno do seu núcleo, quando vistas perpendicularmente ao seu plano. Possuem estrelas jovens e velhas, sugerindo que não se formaram a partir de outra galáxia mais antiga ou de um choque entre galáxias.

Um novo estudo dos investigadores Iris Breda, Polychronis Papaderos e Jean Michel Gomes, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), vem colocar em causa a teoria sobre a evolução das galáxias espirais que defende que o brilho do seu disco aumenta exponencialmente até ao centro galáctico.

A maioria das galáxias espirais são caracterizadas por um disco, onde se distribuem as estrelas, gás e poeira, num padrão específico e, uma zona central brilhante, designada bojo. Para estudar como se formam e evoluem, é necessário saber distinguir os dois componentes.

Estudo analisa 135 galáxias espirais
O novo estudo utiliza uma nova técnica para separar o bojo do disco, aplicada a 135 galáxias espirais do catálogo CALIFA. Esta é uma técnica espectrofotométrica de decomposição bojo-disco que combina, pela primeira vez, síntese espectral avançada com ferramentas de fotometria de superfície, incluindo duas desenvolvidas no IA: FADO e iFIT.

O Calar Alto Legacy Integral Field Area Survey (CALIFA) é um projeto astronómico, cujo objetivo é mapear cerca de 600 galáxias no universo local, através de Espectroscopia de Campo Integral (IFS, sigla em inglês). A sua função é facilitar estudos detalhados que respondam a questões fundamentais sobre a evolução das galáxias espirais. Os dados são recolhidos pelo telescópio de 3,5m do Observatório de Calar Alto, em Almería (Espanha).

Investigadores encontram um nivelamento ou diminuição de brilho
A técnica utilizada serve para determinar a contribuição máxima do disco dentro do raio do bojo. A metodologia de investigação envolveu uma amostra representativa de galáxias espirais.

Revelou-se que, em aproximadamente um terço da mesma, o disco sob o bojo não preserva o seu perfil exponencial, indicando, em vez disso, um nivelamento ou mesmo uma forte diminuição.

Através deste novo estudo, os investigadores descobriram uma menor contribuição de estrelas do disco para o brilho total do centro da galáxia. Esta descoberta tem vastas implicações para os estudos da formação e evolução das galáxias espirais, com repercussão na nossa compreensão da evolução estrutural e dinâmica destas.

Se o resultado vier a confirmar-se, a descoberta sugere que a contribuição relativa de estrelas do disco e do bojo, para o centro da galáxia, é diferente da apresentada num número substancial de estudos que, até à data, assumiram um aumento exponencial até ao centro do disco.

O resultado da investigação aponta para uma premissa errada nos estudos anteriores
Estudos anteriores sugerem, também, que as galáxias espirais podem conter falhas ao assumirem que a contribuição das estrelas intrínsecas ao bojo é menor do que na realidade é. Em galáxias nas quais o disco representa 80% da luminosidade da região central, a sua sobrestimação pode levar a uma classificação incorreta do tipo de bojo.

Tal facto poderá levar a uma alteração na correlação entre a massa do bojo e do buraco negro supermassivo, e irá impor novos e importantes limites, nos modelos de formação de galáxias espirais.

Polychronis Papaderos, investigador da Faculdade de Ciências de Lisboa e coordenador da temática do IA, avança que a confirmação de um nivelamento, ou mesmo a diminuição da densidade da população estelar do disco dentro do raio do bojo galáctico, implicará uma revisão retroativa das determinações da massa de bojos galácticos.

As evidências observacionais apontam para uma formação conjunta e coevolução perpétua dos componentes naturais das galáxias espirais. Se o que foi descoberto se confirmar, significa que permanecemos enganados durante décadas.

Continuar a Ler