Os astrônomos mostraram pela primeira vez que mesmo as menores galáxias do Universo têm estruturas complexas que indicam uma história complexa. Usando o Telescópio Subaru, uma equipe de astrônomos do Observatório Astronômico Nacional do Japão, do Instituto de Física da Lituânia, da Universidade de Durham, do Observatório de Paris, da Universidade de Kyoto, do Observatório Astronômico de Gunma e da Universidade de Tóquio descobriram um halo extenso de estrelas com um corte acentuado na galáxia anã irregular Leo A, um membro do Grupo Local de galáxias que inclui a Via Láctea. A descoberta desafia os cenários atuais de formação de galáxias, mostrando que, em vez de serem os preservadores de blocos de construção primitivos que combinados para formar galáxias maiores, galáxias anãs irregulares têm seu próprio histórico de acúmulo.
Compreender a formação e evolução de galáxias em escalas de tempo comparáveis à idade do Universo é um dos maiores desafios da astronomia. Nos cenários da cosmologia padrão (Nota 1), as galáxias são construídas por meio de fusão hierárquica: pequenas flutuações de densidade primordial na distribuição suave da matéria no Universo primitivo crescem e se combinam para formar estruturas maiores, como a Via Láctea. O tipo mais numeroso de galáxias do universo - galáxias anãs irregulares (Nota 2) - deve preservar suas propriedades inalteradas ao longo de bilhões de anos e representar blocos de construção primitivos primitivos. Essa é uma das razões pelas quais os astrônomos estudam recentemente galáxias anãs irregulares com grande interesse.
A equipe liderada pelos professores Nobuo Arimoto (Observatório Astronômico Nacional do Japão) e Vladas Vansevicius (Instituto de Física, Lituânia) estudou Leo A - uma galáxia irregular anã isolada e extremamente rica em gás, com apenas 0,01% da massa da Via Láctea e elementos químicos de baixa fração produzidos por gerações anteriores de estrelas. Essas características sugerem que esta galáxia tem evoluído sem interação significativa com outras galáxias. Acredita-se que esta galáxia tenha uma estrutura bastante simples, em contraste com grandes galáxias de disco como a Via Láctea. No entanto, essa visão precisa ser alterada devido à imagem profunda das regiões externas desta galáxia com o Telescópio Subaru.
Antes dessas observações, o Leo A já era conhecido por ter um tamanho angular grande (7 ′ x 5 ′; Nota 3) e o Telescópio Subaru equipado com sua Câmera de Foco Principal (Suprime-Cam) era um instrumento ideal para estudar as estrelas na limites externos da galáxia (Fig. 1). Uma única exposição com o Suprime-Cam cobre um campo de visão de 34 'x 27' (tamanho de pixel 0 ”.2 x 0” .2) com alta sensibilidade. A equipe adquiriu imagens ópticas da galáxia anã irregular Leo A com três filtros de banda larga em novembro de 2001. A fim de rastrear toda a extensão das estrelas antigas em Leo A, a equipe empregou estrelas de galhos gigantes vermelhos (RGB) que evoluíram baixo - massa estrelas com luminosidade muito alta e espera-se que representem bem as estruturas estendidas das galáxias. Eles investigaram dentro de uma elipse do eixo semi-maior a = 12 ′ que cobre totalmente a galáxia e detectaram 1394 estrelas RGB distribuídas simetricamente e suavemente dentro desse campo.
A Fig. 2 mostra o perfil radial da densidade do número de superfície das estrelas gigantes vermelhas. A equipe encontrou uma estrutura de disco significativamente maior (com um eixo semi-principal de 5,5 ') do que o anteriormente conhecido (3,5'). Além disso, as observações profundas permitiram a descoberta de um novo componente estelar em galáxias anãs irregulares, que a equipe chama de "halo". (5.5 '- 7.5'), que tem uma inclinação menos acentuada na densidade numérica das estrelas RGB. O componente halo termina em 8 ′ do centro da galáxia com um corte acentuado na distribuição de estrelas RGB. A existência dessa estrutura de halo em galáxias anãs irregulares não havia sido confirmada antes dessas observações.
O tamanho de Leo A revelado por essas novas observações é duas vezes maior que o tamanho aceito anteriormente, sugerindo que mesmo no universo próximo vemos as galáxias apenas como "pontas de icebergs", que na verdade são algumas vezes mais estendidas.
O recém-descoberto halo com um corte estelar agudo e o disco da galáxia anã irregular Leo A se parece muito com a estrutura, bem como com o conteúdo estelar e gasoso encontrado em grandes galáxias de disco como a Via Láctea. Acredita-se que a estrutura complicada de grandes galáxias massivas seja o resultado da fusão de galáxias menos massivas, como as anãs irregulares. No entanto, este estudo revela claramente que a galáxia anã irregular Leo A já possui componentes de disco e halo, e sugere históricos de acúmulo complexos para galáxias de massa muito baixa, como Leo A, que deveriam se formar diretamente a partir das flutuações de densidade primordiais na universo primitivo (Nota 1) e desafia a compreensão contemporânea da evolução das galáxias. Os professores N. Arimoto e V. Vansevicius acreditam que Leo A é uma pedra? Rosetta? (Nota 4) para entender o processo de formação e evolução de galáxias.
O artigo científico desta pesquisa foi aceito para publicação em 20 de agosto de 2004, Astrophysical Journal Letters (Volume 611, Número 2, L93).
Fonte Original: Subaru News Release
