Há algum tempo, os astrônomos sabem que colisões ou fusões entre galáxias são parte integrante da evolução cósmica. Além de fazer com que as galáxias cresçam, essas fusões também desencadeiam novas rodadas de formação de estrelas, à medida que gás e poeira são injetados na galáxia. No futuro, os astrônomos estimam que a Galáxia da Via Láctea se fundirá com a Galáxia de Andrômeda, bem como as Pequenas e Grandes Nuvens de Magalhães.
De acordo com os novos resultados obtidos por pesquisadores do Centro de Astrofísica Computacional (CCA) do Instituto Flatiron, na cidade de Nova York, os resultados de nossa eventual fusão com as Nuvens de Magalhães já estão sendo sentidos. De acordo com os resultados apresentados na 235a reunião da Sociedade Astronômica Americana nesta semana, as estrelas formadas nos arredores de nossa galáxia podem ser o resultado dessas galáxias anãs se fundindo com as nossas.
No decorrer da apresentação, realizada em quarta-feira (8 de janeiro) em Honolulu, a equipe de pesquisa explicou como os dados da ESA Gaia O observatório revelou a existência de um jovem aglomerado estelar nos arredores da auréola da Via Láctea. Esse cluster foi designado Price-Whelan 1 em homenagem ao líder da equipe Adrian M. Price-Whelan (pesquisador do CCA).
Ainda mais surpreendente foi o fato de que os espectros obtidos do aglomerado indicavam que eles provavelmente se formavam a partir do fluxo de gás que emanava de um dos braços da Grande Nuvem de Magalhães. A descoberta sugere que esse fluxo de gás que se estende das galáxias, conhecido como Braço Principal II, está consideravelmente mais próximo da Via Láctea do que se pensava anteriormente (e também mais perto de colidir com ela).
Certamente, é difícil identificar aglomerados de estrelas em nossa galáxia, pois as estrelas podem parecer agrupadas no céu, mas são separadas por grandes distâncias na realidade. Além disso, as estrelas podem ser vistas próximas umas das outras em um ponto, mas depois se movem em direções diferentes. Determinar quais estrelas estão agrupadas requer medições precisas das posições das estrelas ao longo do tempo (também conhecido como astrometria).
Esse é o objetivo do Gaia mission, que coleta dados sobre as posições, distâncias e movimentos apropriados de cerca de 1,7 bilhões de objetos celestes desde 2013. Usando o último conjunto de dados a ser lançado pela missão, Price-Whelan e seus colegas procuraram evidências de jovens estrelas muito azuis que tinham aglomerados em movimento com eles. Após identificar vários, eles os cruzaram para eliminar grupos conhecidos.
No final, apenas um permaneceu: um aglomerado de estrelas relativamente jovem, com cerca de 117 milhões de anos e localizado nos arredores da Via Láctea. Como Price-Whelan explicou:
“Este é um grupo insignificante de estrelas - menos de alguns milhares no total -, mas tem grandes implicações além de sua área local da Via Láctea ... É muito, muito longe. É mais do que qualquer estrela jovem conhecida na Via Láctea, que normalmente está no disco. Então, imediatamente, eu fiquei tipo: 'Santo fumo, o que é isso?' ”
A posição do aglomerado o coloca no "halo" da Via Láctea, a região externa de nossa galáxia localizada além dos braços em espiral. Embora contenha a maioria da massa de nossa galáxia, também é muito mais escuro que os braços em espiral, onde está localizada a maioria das estrelas da Via Láctea. Também está localizado nesta região um rio de gás conhecido como “Corrente Magalhães”, que forma a extremidade mais externa do SMC e LMC e alcança a Via Láctea.
Esse fluxo é pobre em metais, diferentemente das nuvens de gás encontradas nos confins da Via Láctea. Isso permitiu a David Nidever, professor assistente da Universidade Estadual de Montana e co-autor do estudo, determinar que o novo aglomerado de estrelas era de origem extragalática. Ao realizar uma análise do conteúdo metálico das 27 estrelas mais brilhantes do aglomerado, ele descobriu que sua metalicidade era semelhante à do fluxo de Magalhães.
Com base nessas descobertas, a equipe concluiu que o aglomerado formado como gás da corrente de Magalhães passava pelo halo da Via Láctea. Combinado com a força gravitacional de nossa galáxia, a passagem pelo halo criou uma força de arrasto que comprimiu o gás a ponto de desmoronar para formar novas estrelas. Com o tempo, as estrelas se moveram à frente do fluxo de gás e se juntaram à Via Láctea.
O estudo desse aglomerado pode ter implicações consideráveis para nossa compreensão da evolução de nossa galáxia. Por exemplo, os astrônomos têm sido incapazes de restringir efetivamente a distância entre a corrente de Magalhães e nossa galáxia até agora. Mas, graças à descoberta desse novo aglomerado de estrelas, Price-Whelan e seus colegas prevêem que a margem do rio Magalhães está a 90.000 anos-luz da Via Láctea.
Essa é aproximadamente a metade da distância prevista anteriormente. Além disso, a descoberta de aglomerados nos arredores da Via Láctea também poderia revelar se as Nuvens de Magalhães colidiram com a nossa galáxia no passado. Essa é a tendência aparente no que diz respeito às fusões: os dois objetos celestes não colidem de frente, mas oscilam entre si e trocam material, eventualmente se fundindo para formar um único objeto.
Como Nidever indicou, as descobertas da equipe também estão levando os astrônomos a refinar suas teorias sobre quando a Grande Nuvem de Magalhães se fundirá com a nossa galáxia:
"Se a corrente de Magalhães estiver mais próxima, especialmente o braço principal mais próximo da nossa galáxia, é provável que seja incorporada à Via Láctea antes do previsto pelo modelo atual. Eventualmente, esse gás se transformará em novas estrelas no disco da Via Láctea. No momento, nossa galáxia está consumindo gás mais rapidamente do que está sendo reabastecida. Esse gás extra entrando nos ajudará a reabastecer o reservatório e garantir que nossa galáxia continue a prosperar e formar novas estrelas. ”
Este estudo é o mais recente de uma série que foi possível pelo Gaia missão, que estão avançando coletivamente nossa compreensão de como nossa galáxia evoluiu e continuarão a fazê-lo no futuro. Inicialmente planejado para terminar em 2018, o Gaia A missão foi prorrogada e permanecerá em operação até 2022 (exceto novas extensões).
O próximo lançamento de Gaia os dados de arquivo (EDR3) ocorrerão em duas partes, sendo a primeira lançada no terceiro trimestre de 2020 e a segunda durante a segunda metade de 2021. A descoberta de Price-Whelan 1 e a subsequente análise espectroscópica das estrelas pela equipe foram tanto o assunto de artigos publicados em The Astrophysical Journal em 5 e 16 de dezembro, respectivamente.
