Galáxias são máquinas de fazer estrelas, produzindo novas estrelas alimentadas por gás, entrando em colapso sob a força da gravidade. Algumas galáxias pode produzir centenas de novas estrelas em um único ano, e as galáxias individuais podem conter muitos milhares de milhões de estrelas.

Nossa própria galáxia, a Via Láctea, é pontilhada com regiões de formação estelar. Uma delas, a nebulosa de Orion , é tão brilhante que você pode vê-lo com a olho nu . Olhe para a “estrela” do meio da espada de Orion, e você está realmente vendo estrelas nascendo.

Mas algo pode quebrar essas máquinas de fabricação de estrela; muitas galáxias elípticas pararam de formar novas estrelas. Isso é uma das maiores questões na astronomia.


Quebrando as máquinas

Uma característica distintiva das galáxias elípticas é suas formas elipsoidais, muito parecidas com uma bola de rugby.

A Via Láctea, e muitas outras grandes formadoras de estrelas de galáxias, são galáxias espirais . Em galáxias espirais, estrelas e o combustível gasoso para fazer novas estrelas, círculo ao redor da galáxia em um vasto disco plano.

Será que a formação de novas estrelas dependem criticamente da forma da galáxia? Parece plausível dado que a maioria das galáxias espirais estão formando novas estrelas e a maioria das galáxias elípticas não.

Mas então como galáxias elípticas crescem? Em 1972, os irmãos Alar e Juri Toomre mostraram que novas galáxias elípticas poderia ser criadas através da fusão de galáxias espirais juntas. Na verdade, milhares de milhões de anos a partir de agora, a nossa própria Via Láctea irá colidir com a galáxia de Andrômeda para criar uma nova galáxia elíptica.

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A estrela do meio em espada de Orion é realmente a Nebulosa de Orion, onde novas estrelas estão nascendo. Crédito: NASA, CR O’Dell e SK Wong (Universidade Rice)

 

Talvez seja o processo de fusões de galáxias que quebra as máquinas de fazer estrelas. Mas nem todos os mecanismos plausíveis para parar a formação de estrelas depende claramente na forma da galáxia.
Por exemplo, galáxias através de plasma quente podem ter gás de formação de estrelas roubado  delas, mas este processo não deve transformar galáxias espirais em galáxias elípticas.

algumas galáxias elípticas que estão formando estrelas , mas existem galáxias espirais sem qualquer formação de estrelas? É a formação de estrelas intimamente ligada à forma da galáxia ou não? Decidimos descobrir.


Procura de formação de estrelas

Como você encontra galáxias que estão formando estrelas comparando com aquelas que não estão? Fácil. Você olha para as estrelas que morrem jovens.

Nosso sol está na metade de sua vida de 10 bilhões de anos. Mas as estrelas azuis quentes muito luminosos têm vida útil de apenas 30 milhões de anos.

Em termos cosmológicos, 30 milhões de anos é um piscar de olhos. Encontrar uma galáxia com estas estrelas azuis, significa que você está vendo uma galáxia formando estrelas (ou que estrelas foram formadas muito recentemente). Por outro lado, uma galáxia vermelha não pode formar quaisquer novas estrelas.

Há outras maneiras de olhar para as galáxias formadoras de estrelas também. As estrelas quentes aquecem o pó dentro das galáxias, esse pó brilha em luz infravermelha. Estrelas quentes também fazem o gás ao seu redor brilhar, produzindo um espectro característico de luz.


Vermelho e morto?

Nós não fomos  os primeiros a perceber que galáxias espirais não estão formando estrelas. Em 1976, o astrônomo canadense Sidney van den Bergh encontrou galáxias “anêmicas” que têm muito menos formação de estrelas de galáxias espirais típicas.

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Nós decidimos tomar uma abordagem diferente para encontrar galáxias espirais sem formação estelar, utilizando imagens da NASA Wide-field Infrared Survey Explorer.

Temos procurado por galáxias espirais sem o brilho infravermelho da poeira quente aquecida por estrelas azuis quentes de curta duração. As galáxias que encontramos acabaram por ser vermelhas na luz ultravioleta e visível, como seria de esperar se elas não estivessem formando novas estrelas.

Para ser totalmente certo que estas galáxias espirais estão realmente mortas, decidimos para obter seus espectros, usando o telescópio de 2.3 metros Siding Primavera , próximo Coonabarabran em New South Wales.

galáxia NGC 3310 formando Star-é azul porque contém estrelas azuis quentes de curta duração. Crédito: Sloan Digital Sky Survey Read more at: http://phys.org/news/2016-07-galaxies-newstars.html#jCp
galáxia NGC 3310 é azulada porque contém estrelas azuis quentes de curta duração. Crédito: Sloan Digital Sky Survey

Nenhum dos seis espectros teve a assinatura distintiva do gás brilhante aquecida por estrelas de curta duração. Nós tinha finalmente encontrado galáxias espirais que não estão formando estrelas.

Nossa carta anunciando esta descoberta foi recentemente aceite para publicação no Monthly Notices da Royal Astronomical Society .


Então, o que impede a formação de estrelas?

Claramente, a formação de estrelas pode ser desligada sem transformar galáxias espirais em galáxias elípticas. Mas o que está impedindo a formação de estrelas? Existem várias possibilidades.

Uma opção é remoção de pressão , onde o gás é retirado de uma galáxia que mergulha através de plasma quente. Mas esse processo só deve funcionar em aglomerados de galáxias.

Talvez o gás não possa esfriar para produzir novas estrelas por causa do aquecimento dos núcleos galácticos ativos, que são equipados com enormes buracos negros. Isso pode ser verdade em alguns casos, mas não vimos evidência de núcleos galácticos ativos na maioria das galáxias.

Temos agora um novo mistério em nossas mãos. O que impede a formação de estrelas nestas galáxias espirais incomuns?

Curiosamente, formas de galáxias pode fornecer uma pista. O astrônomo britânico Karen Mestres descobre que galáxias espirais com pouca formação de estrelas, muitas vezes apresentam “proeminentes bares” (??) abrangendo os seus centros. Isso também parece ser verdadeiro para  galáxias espirais sem formação de estrelas. Talvez a forma da galáxia desempenha um papel crítico quebrando máquinas de fabricação de estrelas.

Fonte: phys.org

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