As galáxias anãs ultrafracas, minúsculas galáxias satélite que orbitam a Via Láctea, há muito que são consideradas fósseis cósmicos. Agora, um novo estudo utiliza um conjunto sem precedentes de simulações para mostrar até que ponto estes sistemas tênues podem refletir as condições do Universo primitivo e explicar-nos por que razão algumas galáxias cresceram e outras não.
© RAS (distribuição da matéria escura na nossa vizinhança no Universo)
Na imagem: (A) Distribuição da matéria escura na nossa vizinhança no Universo, o chamado Grupo Local de galáxias. Os dois grandes halos de matéria escura correspondem aos da Via Láctea e da galáxia de Andrômeda; (B) ampliação da matéria escura dentro e em torno de um pequeno halo, cerca de 700 milhões de anos após o Big Bang; (C) estrelas e gás no centro do pequeno halo de matéria escura numa das simulações. As simulações podem também revelar o nível de radiação e como isso influenciou a formação de estrelas e os locais onde estas se formaram.
As galáxias anãs são frequentemente descritas como primas pequenas da Via Láctea. Formam-se em pequenos halos de matéria escura, previstos pelo modelo padrão da cosmologia. Os exemplos mais tênues desses sistemas são extremos tanto em tamanho como em fragilidade, e situam-se na fronteira do nosso conhecimento acerca da formação de galáxias e da matéria escura.
As galáxias menores são designadas por galáxias anãs ultrafracas, cuja massa é um milhão de vezes inferior à da Via Láctea ou ainda menos. Devido ao seu pequeno tamanho, estas galáxias têm-se revelado muito difíceis de modelar e simular. O que torna estes resultados especialmente oportunos é o fato de as simulações não se limitarem a reproduzir galáxias anãs pouco luminosas, sugerem que estes objetos locais podem servir como uma sonda para o "clima" mais primitivo do Universo.
A equipe explorou de que forma diferentes pressupostos sobre o ambiente de radiação primitivo influenciam quais os pequenos halos de matéria escura que conseguem, de todo, formar estrelas. Foi descoberto que estas pequenas galáxias ultrafracas são muito sensíveis a estas alterações, enquanto galáxias mais massivas, como a nossa Via Láctea, não são realmente afetadas.
O resultado é particularmente relevante à luz das recentes descobertas, pelo telescópio espacial James Webb, de galáxias no Universo primitivo, algumas das quais são inesperadamente massivas e brilhantes. Se o Universo primitivo está revelando surpresas a grandes distâncias, então as relíquias locais da mesma época, as anãs ultrafracas podem constituir uma via adicional para compreender o que aconteceu.
A simulação também produz quantidades muito grandes de dados (no total, cerca de 300 terabytes). Isto significou que muitos dos algoritmos antigos, concebidos para quantidades menores de dados, precisaram de ser atualizados e melhorados para lidar eficazmente com esta nova e grande quantidade de dados.
Um artigo foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Fonte: Royal Astronomical Society