Não é fácil ser verde – o que as cores das galáxias nos dizem sobre a sua evolução

2016-06-30

Imagens virtuais de galáxias azuis, verdes e vermelhas produzidas pelas simulações EAGLE. A galáxia verde foi apanhada na transição do azul para o vermelho à medida que as suas reservas de gás se esgotam. Crédito: James Trayford/EAGLE/Universidade de Durham.
Os cientistas acreditam ter descoberto a razão pela qual as galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
de cor verde são raras no Universo e de que modo a cor das galáxias pode revelar um passado conturbado. A investigação foi apresentada a 30 de junho no Encontro Nacional de Astronomia da Universidade de Nottingham.

A equipa internacional, liderada pelo Instituto para a Cosmologia Computacional (ICC), da Universidade de Durham, usou novos modelos computacionais do Universo para investigar as cores das galáxias e o que elas nos dizem sobre a sua evolução. Usando simulações EAGLE de última geração, os investigadores construíram um modelo que explica como as idades e as composições das estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
se traduzem na cor da luz produzida pelas galáxias que as albergam. As simulações mostraram também que as cores das galáxias podem ajudar a prever a sua evolução.

As galáxias vermelhas e azuis são relativamente comuns, mas as verdes são raras e é muito provável que estejam numa fase importante da sua evolução, transitando do azul - quando as estrelas e os planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
estão a nascer – para o vermelho – quando as estrelas entram na fase final das suas vidas.

James Trayford, estudante de doutoramento na ICC que liderou a investigação, disse: "As galáxias emitem um brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
azul saudável enquanto há novas estrelas e planetas a nascer. No entanto, quando a formação de estrelas para, as galáxias tornam-se vermelhas, tal como as estrelas que começam a envelhecer e a morrer. No Universo real, vemos muitas galáxias azuis e vermelhas, mas as galáxias verdes intermédias são mais raras. Isto sugere que as poucas galáxias verdes que conseguimos observar estão provavelmente num estágio crítico da sua evolução, transitando rapidamente do azul para o vermelho."

A investigação descobriu ainda que como as estrelas se formam a partir de gás denso, é necessário um processo poderoso para destruir rapidamente as reservas de gás e causar estas mudanças dramáticas na cor.

James acrescentou: "Num estudo recente, seguimos simulações de galáxias à medida que mudavam de cor e investigámos os processos que causaram a alteração. Tipicamente descobrimos que as galáxias verdes mais pequenas são violentamente agitadas pela atração gravitacional de um vizinho enorme, o que lhes arranca as suas reservas de gás. Ao mesmo tempo, as galáxias verdes maiores podem autodestruir-se devido a explosões imensas desencadeadas por buracos negros
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
supermassivos existentes nos seus centros que podem afastar o gás denso."

No entanto, a investigação descobriu haver alguma esperança para as galáxias verdes, já que um pequeno e afortunado número delas pode absorver suplementos de gás das regiões vizinhas. Isto pode reavivar a formação de estrelas e planetas e repor nas galáxias a cor azul.

"Através de simulações que estudam a alteração das suas cores, podemos acelerar o processo da evolução das galáxias, dos milhares de milhões de anos que dura no Universo real para apenas uns dias em computador. Isto significa que não vemos apenas as cores das galáxias congeladas no tempo, podemos ver a sua evolução. Outra vantagem é que podemos remover fatores indesejáveis, responsáveis pela alteração das cores que vemos, como nuvens de poeira que impedem que a luz se escape das galáxias. Como as simulações EAGLE que usamos representam um novo nível de realismo, podemos ter uma maior confiança na aplicação destes resultados ao Universo real," concluiu James Trayford.

Fonte da notícia: http://www.ras.org.uk/news-and-press/2879-it-s-not-easy-being-green-what-colours-tell-us-about-galaxy-evolution