Por que os planos supergalácticos gigantes são preenchidos principalmente com um único tipo de galáxia? Este antigo mistério astronômico pode finalmente ser resolvido.A Via Láctea, nosso lar cósmico, está localizada em uma vasta extensão de terra conhecida como Superaglomerado de Galáxias Locais. Esta enorme estrutura inclui inúmeros aglomerados de galáxias gigantes e numerosas galáxias individuais. Os superaglomerados são caracterizados por sua configuração semelhante a uma panqueca e têm quase 1 bilhão de anos-luz de diâmetro, daí o nome de plano supergaláctico.
A maioria das galáxias no universo se enquadra em duas categorias: a primeira são galáxias elípticas, que são compostas principalmente de estrelas antigas e muitas vezes contêm buracos negros centrais extremamente massivos; as segundas são galáxias ativas de disco de formação de estrelas com uma estrutura espiral semelhante à Via Láctea. Esses dois tipos de galáxias também existem no superaglomerado local, mas embora o plano supergaláctico esteja repleto de galáxias elípticas brilhantes, há uma notável falta de galáxias de disco brilhantes.
As pessoas sabem da existência desta estranha separação de galáxias no nosso Universo desde a década de 1960, e ela aparece com destaque numa lista de “anomalias cósmicas” recentemente compilada por Jim Peebles, um famoso cosmólogo e vencedor do Prémio Nobel de 2019.
Agora, uma equipe internacional liderada pelos astrofísicos da Universidade de Helsinque, Till Sawala e Peter Johansson, parece ter encontrado uma explicação. Num artigo publicado na Nature Astronomy, eles mostram como as diferentes distribuições de galáxias elípticas e de disco surgem naturalmente devido a diferentes ambientes dentro e fora do plano supergaláctico.
"Em densos aglomerados de galáxias no plano supergaláctico, as galáxias interagem e fundem-se frequentemente, formando galáxias elípticas e criando buracos negros supermassivos. Em contraste, galáxias distantes do plano supergaláctico podem evoluir em ambientes relativamente isolados, o que as ajuda a manter a sua estrutura espiral," disse Tiel-Zavala.
No seu trabalho, a equipa aproveitou a simulação SIBELIUS (Simulação Além do Universo Local), que acompanha a evolução do Universo desde o início do Universo até ao presente, há 13,8 mil milhões de anos. Ele roda em supercomputadores no Reino Unido e no supercomputador CSCMahti na Finlândia.
Embora a maioria das simulações semelhantes considerem fatias aleatórias do universo e não possam ser comparadas diretamente com as observações, as simulações do SIBELIUS visam reproduzir com precisão as estruturas observadas, incluindo superaglomerados locais. Os resultados finais da simulação foram surpreendentemente consistentes com as observações.
“Em dezembro passado, por acaso, fui convidado a participar de um simpósio em memória de Jim Peebles, onde ele apresentou esse problema. Percebi que havíamos completado uma simulação que poderia conter a resposta”, comentou Till Sawala. “Nosso estudo mostra que mecanismos conhecidos de evolução galáctica também operam neste ambiente cósmico único”.
Ao lado do Departamento de Física, há uma grande estátua no campus Kunpra da Universidade de Helsinque mostrando a distribuição das galáxias no Superaglomerado Local. A estátua foi inaugurada há 20 anos pelo cosmólogo britânico Carlos Frenk, coautor do novo estudo. "
"A distribuição de galáxias no superaglomerado local é de facto notável. Mas isto não é uma anomalia. Os nossos resultados mostram que o nosso modelo padrão de matéria escura é capaz de produzir a estrutura mais notável do Universo," disse Frenck sobre os novos resultados.
Referência: "A distribuição diferente de galáxias elípticas e galáxias de disco no superaglomerado local é uma previsão de ΛCDM" em coautoria de Till Sawala, Carlos Frenk, Jens Jasche, Peter H. Johansson e Guilhem Lavaux, 20 de novembro de 2023, "Natureza - Astronomia".
DOI:10.1038/s41550-023-02130-6
Fonte compilada: ScitechDaily