Foto: www.universetoday.com

Galaxia „Andromeda” (M31) este cunoscută pentru găzduirea multor galaxii pitice satelit și că a crescut prin fuziuni în trecut. Noi cercetări examinează galaxiile sale pitice pentru a încerca să înțeleagă procesul lung și complex de fuziune.

Astronomii știu că fuziunile joacă un rol imens în creșterea galaxiilor. În prezent, Calea Lactee consumă încet Norii Mari și Mici Magellanici. Dovada este un flux de gaz numit Curentul Magellanic, care are aproximativ 600.000 de ani-lumină lungime. Calea Lactee (MW) elimină acest gaz din nori, care nu au suficientă masă pentru a-l reține. Aceștia pierd din forța gravitațională cu MW, mult mai masivă.

MW a consumat și multe alte galaxii. Misiunea Gaia a ESA arată că MW a consumat galaxia pitică Gaia-Enceladus-Cârnat cu miliarde de ani în urmă.

În mare parte datorită misiunii Gaia a ESA, astronomii au o multitudine de măsurători precise ale mișcării proprii pentru peste un miliard de stele din Calea Lactee. Acest lucru le permite să recupereze orbitele galaxiilor satelite înapoi în timp. Combinată cu capacitatea de a rezolva spațial stelele individuale la distanțe mari, astronomii pot detecta populații de stele care au origini comune, chiar dacă nu mai sunt neapărat asociate gravitațional. Cercetările subliniază faptul că, utilizând toate aceste date împreună, pot obține informații despre modul în care galaxiile satelite sunt modelate de procesele fizice pe măsură ce orbitează gazdele lor mult mai mari.

Cel mai nou studiu care examinează galaxiile pitice ale galaxiei „Andromeda” se intitulează „Viețile și moartea galaxiilor satelite slabe din jurul M31” și a fost trimis la Notificările Lunare ale Societății Astronomice Regale, autorul principal fiind Alex Merrow de la Departamentul de Fizică al Universității Durham.

„Grupul Local oferă un teren de testare unic pentru teoriile evoluției galaxiilor datorită punctului nostru de observație unic din cadrul acestuia”, explică autorii. Cercetările anterioare au examinat modul în care galaxiile pitice cad în MW și în ce moment al acestui proces sunt stinse, ceea ce înseamnă că le lipsește gazul necesar pentru a forma noi stele. Galaxia mai mare atrage gazul, ceea ce poate declanșa uneori o explozie masivă de formare a stelelor în galaxia mai mare. Într-un fel, galaxia mai mare își canibalizează satelitul mai mic și își fură noile stele.

Prin acest studiu, cercetătorii au vrut să înțeleagă cum se sting galaxiile satelit, o parte critică a procesului de fuziune.

Rezultatele acestui studiu arată că doar cei mai masivi sateliți ai lui M31 își pot menține formarea stelară timp de peste 3 miliarde de ani după pericentrul (punctul în care un satelit este cel mai apropiat de M31 și expus gravitației sale puternice) lor. Autorii spun că acest lucru indică faptul că „presiunea de accelerare, eliberarea mareelor și/sau oprirea acumulării de gaze sting în mod fiabil galaxiile pitice cu mase solare < 107,5 M⊙ atunci când devin sateliți ai lui M31”.

Acești sateliți cu masă mai mică se luptă să supraviețuiască. Cercetătorii spun că rezultatele lor arată că o mare parte dintre ei sunt stinși cu mult înainte de a întâlni cu adevărat Andromeda. Unii dintre ei sunt stinși prin reionizare, unde gazul este încălzit de radiațiile UV. Odată supraîncălzit, acesta dobândește suficientă energie cinetică pentru a scăpa din galaxia pitică. Este fotoevaporat sau, într-un fel, fiert departe de galaxia satelit. Dar majoritatea galaxiilor satelit cu masă mică care sunt stinse foarte devreme sunt stinse prin ceea ce cercetătorii numesc „pre-procesare”. În acest caz, galaxia satelit a petrecut timp în apropierea unei alte galaxii gazdă, cu o masă mai mică decât Andromeda. Această pre-procesare poate încălzi gazul și îl poate elimina, ducând la stingere.

Echipa de cercetare a comparat aceste rezultate cu ceea ce se știe despre Calea Lactee și a descoperit că cele două galaxii au populații calitativ diferite de galaxii satelit. Dar sateliții Andromedei au o distribuție mai largă și mai uniformă atât a timpilor de cădere, cât și a timpilor de stingere. Acest lucru ar putea fi din diferențele în observarea și măsurarea sateliților ambelor galaxii. Sau, ar putea sugera că MW și-a consumat sateliții mai devreme decât Andromeda, cu excepțiile notabile ale Norilor Magellan Mari și Mici.

„În cadrul sateliților M31, observăm că cea mai mare parte a stingerii are loc înainte de pericentru sau chiar înainte de cădere. Acest lucru este în concordanță cu orice stingere internă, preprocesare de către alte halouri și/sau rețeaua cosmică sau, în câteva dintre cele mai vechi cazuri, stingere prin reionizare”, explică autorii.

Acum, astronomii au la dispoziție mult mai multe date decât în urmă cu câțiva ani, ceea ce le permite să examineze modul în care galaxiile masive își sting și își consumă sateliții. Stingerea este o parte fundamentală a fuziunii, iar această cercetare le permite astronomilor să înțeleagă diferența de funcționare în diferite galaxii.