quarta-feira, 8 de maio de 2019

Detectado um sistema de aglomerados globulares no disco de uma galáxia

Um estudo descobriu numa galáxia espiral um sistema de aglomerados globulares cuja distribuição e movimento incomuns, que estão alinhados com o disco da galáxia e que giram à mesma velocidade, mostram que pode ser uma relíquia da época de máxima formação estelar no Universo, o "meio-dia cósmico".


© INAOE/Divakara Mayya (M106)

Imagens em cores falsas na galáxia espiral Messier 106 (M106 ou NGC 4258). A figura combina dados de hidrogênio neutro, obtidos com o WSRT (Westerbrook Synthesis Radio Telescope), em azul, com imagens ópticas obtidas com o CFHT em verde e vermelho. Os círculos amarelos realçam os aglomerados globulares observados, dispostos num disco que gira em fase e à mesma velocidade que o gás neutro.

Os aglomerados globulares têm entre cem mil e um milhão de estrelas, cujos componentes são aproximadamente da mesma idade e têm uma composição química semelhante. São objetos muito antigos, formados há cerca de 11,5 bilhões de anos, 2,3 bilhões de anos após o Big Bang. Estes aglomerados podem normalmente ser encontrados em galáxias grandes, nos seus halos, distribuídos esfericamente em torno dos seus centros.

Uma pesquisa internacional, liderada por um grupo da Universidade Nacional Autônoma do México e realizada com o instrumento OSIRIS do Gran Telescopio Canarias (GTC), descobriu na galáxia espiral M106 aglomerados globulares que, em vez de estarem distribuídos numa esfera, parecem estar dispostos num disco alinhado com o disco de gás da galáxia e girando aproximadamente à mesma velocidade neste disco.

Os dados obtidos com o instrumento OSIRIS, acoplado ao GTC no observatório Roque de los Muchachos, foram de importância extrema, sobretudo para confirmar os candidatos a aglomerados globulares e para distingui-los de outras fontes pontuais aparentes como estrelas e galáxias distantes. Para fazer isso, é necessário obter espectros para mostrar que cada aglomerado tem uma população coeva de estrelas antigas e que realmente pertence à galáxia em estudo.

O instrumento OSIRIS (Optical System for Imaging and low-Intermediate-Resolution Integrated Spectroscopy) é um espectrógrafo multiobjeto construído no IAC (Instituto de Astrofísicas das Canárias) em colaboração com o México, que é capaz de observar vários objetos de cada vez. Ter esta capacidade de multiplexação, a de obter vários espectros simultaneamente, é fundamental para este tipo de estudo, e está disponível em três dos atuais instrumentos do GTC, abrangendo o óptico e o infravermelho. Para este trabalho, foram observados, em dois campos, 23 aglomerados globulares candidatos.

Este estudo é um resultado de um projeto mais amplo que estudará os sistemas de aglomerados globulares em nove galáxias espirais num raio de 52 milhões de anos-luz, a fim de examinar a relação entre o número de aglomerados globulares e a massa do buraco negro central nas galáxias espirais. Esta relação é muito forte para galáxias elípticas, mas não é tão clara para galáxias espirais, como a Via Láctea. As nove galáxias que os pesquisadores planejam estudar têm boas estimativas de massas para os seus buracos negros centrais e ficam a distâncias onde é possível fazer bons estudos dos seus aglomerados globulares.

Este estudo recente confirma que existe uma correlação entre o número de aglomerados globulares e a massa do buraco negro central de M106 e confirma a precisão do método fotométrico usado no GTC. Os estudos deste tipo, em mais galáxias espirais, podem esclarecer o papel das diferentes hipóteses propostas para a construção das galáxias, dos aglomerados globulares e dos buracos negros centrais.

Os resultados foram publicados na revista The Astrophysical Journal.

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias

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