Gás quente dá “banho de água fria” na formação de estrelas de uma galáxia

Para formação de novas estrelas, um ambiente cósmico frio é o ideal. Um novo estudo aponta que uma onda de gás quente, proveniente da “morte” de uma galáxia, – pode ter extinguido temporariamente a formação de estrelas da galáxia NGC 3226, ao agitar o gás arrefecido disponível nela.

Essa descoberta única fornece uma nova dimensão para entendimento da evolução das galáxias, e foi possível por meio de um trabalho conjunto da ESA (Agência Espacial Europeia) e da NASA.

 NASA/CFHT/NRAO/JPL-Caltech/Duc/Cuillandre

Os astrônomos querem entender porque galáxias se encaixam em duas categorias principais: mais jovens e espiraladas, formadoras de estrelas – como nossa Via Láctea – e mais velhas e elípticas, onde não nascem novas estrelas. A galáxia sendo estudada, NGC 3226, ocupa uma categoria intermediária, e seu estudo pode ser crucial para elucidar as questões relativas à vida das galáxias.

“Estamos explorando o fantástico potencial dos dados obtidos pela NASA e pela ESA para conseguir uma imagem dessa galáxia elíptica que passou por grandes mudanças no seu passado recente, devido a colisões violentas com os seus vizinhos", disse Philip Appleton, do Centro de Ciência Herschel da NASA, no Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena. “As colisões estão modificando não apenas sua estrutura e cor, mas também a condição do gás encontrado nela, tornando difícil para a galáxia formar muitas estrelas no momento.”

A NGC 3226 está relativamente próxima, apenas 50 milhões de anos-luz. Vários espirais gasosos repletos de estrelas emanam dela. Os filamentos também saem dela e ocupam o espaço entre a NGC 3226 e a galáxia vizinha, NGC 3227. Essa característica sugere que provavelmente uma terceira galáxia existiu ali, até recentemente – ou seja, até que foi absorvida pela NGC 3226, que espalhou resquícios da galáxia desfeita por toda a área.

Um pedaço proeminente dessas sobras se estende por 100.000 anos-luz e chega bem ao centro da NGC 3226. A longa cauda termina como uma pluma curva em um disco de gás hidrogênio quente e um anel de poeira. O conteúdo da cauda, que se acredita ser os restos da galáxia extinta, está sendo atraído para NGC 3226 por sua gravidade.

Em muitos casos, a adição de material a galáxias dessa forma as rejuvenesce, desencadeando novas rodadas de formação de estrelas graças ao gás e à poeira se gelificando juntos. Porém, os dados obtidos pelos telescópios indicam que NGC 3226 tem baixa ocorrência de formação de estrelas. Parece que, nesse caso, o material caindo em NCG 3226 está se esquentando ao colidir com outros gases galácticos e poeira, extinguindo a formação de estrelas em vez de alimentá-la.

O resultado poderia ter sido diferente, considerando-se que NGC 3226 abriga um buraco negro supermassivo em seu centro. O fluxo de gás e poeira poderia ter apenas alimentado o buraco negro, desencadeando efusões energéticas enquanto o material se chocasse, girando rumo ao seu fim. Em vez disso, o buraco negro em NGC 3226 está absorvendo quantidades ínfimas, já que o material está espalhado nas regiões centrais da galáxia.

“Estamos descobrindo que o gás não simplesmente se afunila para o centro da galáxia para alimentar o buraco negro que sabemos que está lá”, diz Appleton. “Em vez disso, ele fica preso em um disco quente, acabando com a formação de estrelas e provavelmente frustrando o crescimento do buraco negro, devido à sua turbulência nesse ponto.”

Considera-se que a NGC 3226 esteja entre uma jovem galáxia “azul” e uma velha galáxia “vermelha”. A cor se refere à predominância da luz galáctica azul irradiada por jovens estrelas gigantes – um indicativo da formação recente de estrelas – e a cor avermelhada da luz emitida por estrelas maduras na ausência de jovens azuis.

Essa galáxia intermediária mostra como galáxias, ao receber gás fresco e poeira, podem tanto florescer com novas estrelas ou ter suas “fábricas de estrelas” fechadas, pelo menos temporariamente. Afinal de contas, a expectativa é de que, tão logo o gás hoje presente em NGC 3226 esfrie à temperatura necessária para formação de estrelas, ela comece um novo ciclo.

Curiosamente, observações em ultravioleta e luz ótica sugerem que NGC 3226 pode ter produzido mais estrelas no passado, levando à sua cor intermediaria hoje, algo entre vermelho e azul. O novo estudo indica que esses traços de juventude devem de fato ser devidos à alta incidência de formação de estrelas, até que o gás aquecido bagunçou a cena.

Nas palavras de Appleton, “a NGC 3226 continuará a evoluir e pode gerar com abundancia novas estrelas no futuro. Estamos aprendendo que a transição de uma galáxia de jovem para velha não é uma via de mão única, mas de mão dupla.”

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Adaptado do artigo publicado na Astronomy Magazine, “Warm gas pours “cold water” on galaxy's star-making”, em 08/12/2014, com base nas informações repassadas pela NASA.