Os ventos intergalácticos são vitais para a evolução da galáxia
Pela primeira vez, os astrónomos observaram em 3D, de forma exata, de onde o gás das galáxias espirais é expelido, confirmando, assim, uma importante teoria da evolução das galáxias.
Os ventos galácticos são o resultado da explosão de estrelas massivas; estes permitem a troca de matéria entre as galáxias e os seus arredores e desempenham um papel fundamental na evolução das galáxias, regulando o seu acúmulo de massa e a formação de estrelas.
Pela primeira vez, uma equipa internacional de astrónomos observou em três dimensões (3D) que o gás de galáxias espirais é soprado para cima e para baixo a alta velocidade, para longe da galáxia, confirmando a teoria da evolução galáctica na qual as galáxias em formação impulsionam ventos intergalácticos, libertando o seu gás ao longo dos polos.
Embora isto já tenha sido observado no universo local, este fenómeno foi observado em galáxias com mais de 7 biliões de anos e em formação ativa de estrelas.
Ventos difíceis de detetar?
Os ventos galácticos, ou fluxos, são importantes em modelos que descrevem a formação de galáxias; mas são difusos e têm baixa densidade de gás e baixo brilho superficial – o que significa que podem ser difíceis de detetar.
As galáxias crescem capturando gás do seu entorno; acredita-se que este crescimento é reprimido por estrelas jovens e buracos negros supermassivos, que expelem gás para o espaço através de ondas de choque. Não se sabe exatamente o que acontece, mas sem fortes fluxos de gás, as galáxias podem tornar-se grandes demais.
Investigadores liderados por Yucheng Guo do Lyon Astrophysical Research Centre e do National Centre for Scientific Research (CNRS) combinaram imagens de mais de uma centena de galáxias obtidas em tempos de exposição muito longos pelo Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), um instrumento integrado no European Southern Observatory’s (ESO) Very Large Telescope.
Magnésio e morfologia dos ventos
Para visualizar os ventos galácticos, os investigadores estudaram sinais de emissão de átomos de magnésio de quase duzentas galáxias espirais distantes, o que lhes permitiu mapear a morfologia dos ventos. Em metade destas galáxias, observaram o disco de lado e, na outra metade, o disco estava de frente e aparecia como um círculo.
Nas galáxias laterais, o fluxo de gás moveu-se perpendicularmente para cima e para baixo. "Detetamos o gás até dezenas de milhares de anos-luz da galáxia, movendo-se através do espaço intergaláctico a centenas de quilómetros por segundo", disse Yucheng Guo, autor principal do estudo, que foi publicado na revista Nature.
"Para mim, é um verdadeiro marco o fato de estarmos finalmente a testemunhar fluxos intergalácticos de gás de galáxias comuns", afirmou Joop Schaye, da Universidade de Leiden, coautor do estudo. "Até agora, as observações têm sido difíceis de interpretar, mas graças a este estudo não podemos continuar a ignorar os ventos bipolares", acrescentou.
Agora que mapearam os fluxos e velocidades médias de gás, os investigadores podem testar e ajustar as suas simulações computacionais da evolução das galáxias para esclarecer de que forma as galáxias crescem. Também esperam medir até que ponto esses ventos se estendem e a quantidade de matéria que transportam.
"Ainda não sabemos muito sobre as suas propriedades físicas, como por exemplo, o seu tamanho e força, ou como variam com o tempo e em diferentes tipos de galáxias", disse Guo. "Responder a estas questões exigirá observações mais profundas e instalações de última geração, como o instrumento BlueMUSE montado no VLT e o Wide-field Spectroscopic Telescope (WST)", complementou.
Referência da notícia:GUO, Y. et al. Bipolar outflows out to 10 kpc for massive galaxies at redshift z ≈ 1. Nature, 624, 2023.