A morte de uma galáxia não é algo gentil. As suas fábricas de produção de estrelas, que outrora produziram milhões de sóis, estão a parar. Em vez de uma decadência lenta, houve um desligamento repentino e impressionante, um fenômeno que os astrônomos chamam de extinção rápida.
Esses fenômenos são o que chamamos de mistério pós-explosão estelar galáxiaque apresenta algumas das histórias mais atraentes, mas muitas vezes esquecidas universo. Para os astrônomos, tal sistema parece uma cena de crime cósmico. Eles tiveram uma grande explosão recentemente Estrela composição – um evento épico – mas agora estão nascendo poucas novas estrelas. Foi como encontrar um salão de dança e a música tinha acabado de parar, as luzes se apagaram e todos estavam saindo apressados. Essa cena nos faz pensar sobre o vazio repentino. E a velocidade alarmante com que saem.
Para realmente entender o que acontece quando uma galáxia para repentinamente de formar estrelas, primeiro precisamos saber o que impulsiona a formação de estrelas: o gás. Para ser mais preciso, é ar condicionado. Veja, as estrelas não aparecem do nada; Eles nascem de nuvens densas e frias de moléculas de hidrogênio. Se uma galáxia ficar sem esse gás molecular, ou se o gás for destruído e incapaz de se fundir, a formação de estrelas será interrompida. Muito simples, certo?
Não tão rápido. Estudos anteriores destas fascinantes galáxias em transformação foram um pouco confusos. Eles usam critérios de seleção inconsistentes, variam na sensibilidade das suas observações e muitas vezes usam amostras que são demasiado pequenas para nos dar uma imagem clara e unificada. Isso significa que temos pistas conflitantes e que nosso policial cósmico não tem uma narrativa coerente. Alguns até pensam que as galáxias ainda podem estar cheias de gás, mas de alguma forma não formando estrelas, o que é uma verdadeira dor de cabeça para quem tenta entender. Berçário Estelar.
No entanto, outros investigadores mostraram que muitas galáxias aparentemente calmas e ricas em gás estão, na verdade, a formar estrelas, mas estão apenas escondidas atrás de espessas nuvens de poeira, aparecendo “obscurecidas” em observações ópticas. Portanto, a imagem é nebulosa, para dizer o mínimo, deixando enormes lacunas na nossa compreensão.
Entra EMBERS, um trabalho de detetive astronômico verdadeiramente inteligente que estudei. Liderada por Ben F. Rasmussen, da Universidade de Victoria, e pelos seus colegas de instituições como o Space Telescope Science Institute e a Universidade de St. Andrews, a equipa decidiu que era altura de lançar um ataque abrangente e multifacetado ao problema. Eles se propuseram a fornecer a primeira avaliação unificada do gás atômico e molecular em uma amostra grande e cuidadosamente selecionada de galáxias pós-explosão estelar. É como trazer uma equipe inteira de CSI depois de anos confiando em uma foto borrada.
Eles começaram com uma lista de 114 galáxias candidatas. Pesquisa Digital do Céu Sloancuidadosamente selecionado com base na massa e distância estelar. Depois vem o trabalho árduo: observar essas galáxias por muito, muito tempo. Para farejar o hidrogénio atómico – um gás mais difuso e mais frio que serve como o vasto reservatório inicial para a futura formação estelar – a equipa aproveitou o imenso poder do Telescópio Esférico de Quinhentos Metros da China.rapidamente). Esta é uma antena de até 500 metros (1.640 pés) de largura, ideal para receber sinais fracos à distância.
Mas o verdadeiro combustível criador de estrelas é o hidrogénio molecular, que é muito mais difícil de detectar diretamente. Portanto, os astrônomos usam um rastreador confiável: o monóxido de carbono, ou CO. Pense nele como um detector de poluição atmosférica para nuvens moleculares; onde quer que haja dióxido de carbono, provavelmente há gás hidrogênio pronto para entrar em colapso e formar estrelas. Para medir as emissões de CO2, Rasmussen e colegas Foram gastas impressionantes 188,9 horas usando o telescópio IRAM de 30 metros, divididas em quatro cenários de observação diferentes. Foram muitas noites e madrugadas passadas olhando para o céu. Eles obtiveram 52 novas observações, que combinaram com 9 observações de arquivo para obter uma amostra total de 61 galáxias.
A revelação mais importante é que, em média, as galáxias pós-explosão estelar carecem de hidrogénio molecular em comparação com os precursores activos de formação estelar. Estamos falando de uma queda significativa – 0,3 a 0,6 vezes menos gás molecular do que você encontraria em galáxias de massa estelar semelhante que ainda produzem estrelas. Isto sugere fortemente que um mecanismo chave para a extinção rápida é que a galáxia esgota o seu combustível de formação estelar.
Ou seja, a festa acaba porque a Lanchonete Cósmica está vazia.
Mas é aqui que a história fica realmente interessante e não tão simples. Isso não quer dizer que toda galáxia pós-explosão estelar seja completamente estéril. A pesquisa encontrou uma diversidade surpreendente em seus reservatórios de ar condicionado. Algumas destas galáxias, mesmo após o encerramento de violentas explosões estelares, ainda têm componentes de gases moleculares que variam entre 2% da sua massa estelar e até 250% em casos detectados.
Portanto, embora as galáxias pós-explosão estelar não tenham gás, o quadro das galáxias individuais é muito mais complexo. Esta diversidade tem enormes implicações para a compreensão evolução galáctica. Isto significa que existe mais de um mecanismo universal de fechamento rápido. Para algumas galáxias, o encerramento pode ser irreversível, um fim verdadeiramente permanente para a formação de estrelas, possivelmente devido à grave perda de gás. Para outros, especialmente aqueles que retiveram grandes quantidades de gás, existe a possibilidade tentadora de um renascimento – um segundo acto em que a formação de estrelas poderá recomeçar, ainda que temporariamente, conduzindo a uma cessação temporária em vez de a um fim.
