A Grande Colisão que Mudou a Galáxia da Via Láctea

Concepção artística do encontro entre a Via Láctea e a galáxia de "salsicha", uma galáxia anã, há cerca de 8 à 10 bilhões de anos atrás. O registro deste antigo encontro ainda está preservado nas velocidades e na química das estrelas.

Uma equipe internacional de astrônomos descobriu uma antiga e espetacular colisão frontal entre a Via Láctea e um objeto menor, apelidado de galáxia "Salsicha". O choque cósmico foi um evento definidor no início da história da Via Láctea e reformulou a estrutura de nossa galáxia, formando tanto seu bojo interno quanto seu halo externo, relatam os astrônomos em uma série de novos trabalhos.
Os astrônomos propõem que entre cerca de 8 bilhões e 10 bilhões de anos atrás, uma galáxia anã se chocou contra a nossa própria Via Láctea. A pequena galáxia não sobreviveu ao impacto: ela rapidamente se desfez e os destroços estão agora ao nosso redor.
"A colisão rasgou a galáxia anã em pedaços, deixando suas estrelas se movendo em órbitas muito radiais, que são longas e estreitas como agulhas", disse Vasily Belokurov, da Universidade de Cambridge, e do Centro de Astrofísica Computacional do Instituto Flatiron, em Nova York.
A trajetória dessas estrelas as levam "muito perto do centro de nossa galáxia. Este é um sinal revelador de que a galáxia anã entrou em uma órbita realmente excêntrica e seu destino foi selado".
Os novos artigos nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society, The Astrophysical Journal Letters e arXiv.org descrevem as principais características deste evento extraordinário. Vários dos jornais foram conduzidos pelo estudante de pós-graduação da Cambridge, GyuChul Myeong. Ele e seus colegas usaram dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia. Este satélite tem mapeado o conteúdo estelar de nossa galáxia, registrando as jornadas de estrelas enquanto viajam pela Via Láctea. Graças ao Gaia, os astrônomos agora conhecem as posições e trajetórias de nossos vizinhos celestes com precisão sem precedentes.
Os caminhos das estrelas da fusão galáctica deram a eles o apelido de 'A Salsicha de Gaia', disse Wyn Evans, de Cambridge. "Nós plotamos as velocidades das estrelas, e a forma de salsicha simplesmente saltou aos olhos. Quando a galáxia menor se separou, suas estrelas foram lançadas em órbitas muito radiais. Estas estrelas da "salsicha" são o que restou da última grande fusão da Via Láctea".
A Via Láctea continua a colidir com outras galáxias, como a frágil galáxia anã de Sagitário. No entanto, a galáxia "Salsicha" era muito mais massiva. Sua massa total em gás, estrelas e matéria escura era mais de 10 bilhões de vezes a massa do Sol. Quando a "salsicha" caiu na jovem Via Láctea, sua trajetória de entrada causou muitos danos. O disco da Via Láctea provavelmente ficou inchado ou até mesmo fraturado após o impacto e teria precisado se regenerar. E restos da "salsicha" foram espalhados por todo o interior da Via Láctea, criando a protuberância no centro da galáxia e o halo estelar circundante.

Ao olhar para a distribuição das velocidades de estrelas na Via Láctea, as estrelas da galáxia anã que foi incorporada, formam uma forma característica de uma salsicha. Esta forma única é causada pelos fortes movimentos radiais das estrelas.

"Simulações numéricas de uma fusão galáctica podem reproduzir essas características", disse Denis Erkal, da Universidade de Surrey. Em simulações feitas por Erkal e colegas, estrelas de uma pequena galáxia entram em órbitas estendidas. As órbitas são ainda mais alongadas pelo crescente disco da Via Láctea, que incha e se torna mais espesso após a colisão.
"Evidências dessa remodelação galáctica são vistas nos caminhos das estrelas herdadas da galáxia anã, uma vez que faz com que a densidade do halo estelar diminua drasticamente, mudando suas trajetórias", disse Alis Deason, da Universidade de Durham. Essa descoberta foi especialmente agradável para Deason, que previu esse acúmulo orbital há quase cinco anos. O novo trabalho explica como as estrelas caíram em órbitas tão estreitas em primeiro lugar. "Além disso. as estrelas da "salsicha" giram na mesma distância do centro da galáxia".
A nova pesquisa também identificou pelo menos oito grandes aglomerados globulares que foram trazidos para a Via Láctea pela galáxia "Salsicha". Pequenas galáxias geralmente não têm aglomerados globulares próprios, então a galáxia de "salsicha" deve ter sido grande o suficiente para que abrigasse uma coleção deles.

Fonte: Space Daily via Simons Foundation