Antes de nosso universo atingir o seu bilionésimo aniversário, uma galáxia incomum se formou e começou a criar novas estrelas em velocidades espantosas. Então, meros 800 milhões de anos depois, a galáxia ultramassiva de repente ficou em silêncio, de acordo com um novo estudo.
A enorme galáxia, chamada XMM-2599, destacou-se como uma raridade nos primeiros dias do universo.
"Em geral, as galáxias formadas precocemente devem ser menores em massa, porque o modelo atual de formação da estrutura é hierárquico - espera-se que as galáxias pequenas e de baixa massa se formem primeiro e depois se fundam para formar galáxias maiores e mais massivas a mais tarde ", disse o co-autor Danilo Marchesini, professor de física e astronomia da Universidade Tufts, em comunicado. Mas o XMM-2599, com seis vezes a massa da Via Láctea, desafia completamente essas previsões.
Alguns modelos numéricos prevêem que essas galáxias monstruosas existiram no universo primitivo, mas espera-se que essas galáxias estejam formando estrelas ativamente, disse Gillian Wilson, professor de física e astronomia da Universidade da Califórnia, em Riverside (UCR), em comunicado. da universidade. "O que torna o XMM-2599 tão interessante, incomum e surpreendente é que ele não está mais formando estrelas".
E ninguém sabe o porquê.
Marchesini, Wilson e seus colegas descreveram a descoberta desconcertante em um novo estudo publicado hoje (5 de fevereiro) no The Astrophysical Journal Letters.
A equipe localizou o XMM-2599 medindo a radiação eletromagnética que emana de estrelas distantes, o que permite aos pesquisadores determinar as propriedades químicas e físicas das galáxias. A radiação muitas vezes deve viajar por vastas extensões de espaço antes de chegar aos instrumentos terrestres, e a jornada pode levar muito tempo. Isso significa que, ao fazer medições espectroscópicas, os cientistas podem vislumbrar como era o nosso universo no passado distante.
Usando suas medidas, a equipe desenvolveu modelos matemáticos para prever como o XMM-2599 se formaria ao longo do tempo. "Mesmo antes do universo ter 2 bilhões de anos, o XMM-2599 já havia formado uma massa de mais de 300 bilhões de sóis, tornando-o uma galáxia ultramassiva", disse o principal autor Benjamin Forrest, pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Física e Astronomia da UCR, disse na declaração da UCR.
O modelo sugere que a galáxia gerou a maioria de suas estrelas em um "enorme frenesi" quando o universo tinha menos de 1 bilhão de anos, disse Forrest. Durante o pico de produção, a galáxia produzia mais de 1.000 massas solares a cada ano; ao mesmo tempo, nossa Via Láctea formou apenas uma nova estrela, observou o comunicado. Os modelos previam que o XMM-2599 deveria continuar produzindo novas estrelas, como a maioria das galáxias na época da história cósmica. Em vez disso, a galáxia monstro ficou adormecida, talvez por falta de combustível ou por atividade do buraco negro no centro, disse Wilson.
"Pegamos o XMM-2599 em sua fase inativa", disse Wilson. Embora a galáxia não faça mais novas estrelas, ela não pode perder sua massa acumulada, acrescentou. "Com o passar do tempo, poderia atrair gravitacionalmente galáxias vizinhas e se tornar uma cidade brilhante de galáxias?"
Em teoria, o XMM-2599 poderia se tornar uma figura central em um dos "aglomerados de galáxias mais brilhantes e maciços do universo local", disse o co-autor Michael Cooper, professor de astronomia da Universidade da Califórnia em Irvine. Declaração da UCR. "Como alternativa, ele poderia continuar existindo isoladamente. Ou poderíamos ter um cenário entre esses dois resultados".
Os autores ainda não sabem por que o XMM-2599 parou de produzir estrelas ou como a galáxia pode evoluir no futuro. Eles concluem que, dada a repentina inatividade da galáxia, a existência de XMM-2599 "nosso entendimento atual de como galáxias ultra-massivas se formam e evoluem no universo primitivo".
