Galáxias são maiores do que a ciência acreditava e têm conexões invisíveis

Quando olhamos para imagens de galáxias, a primeira impressão é de que as estrelas em seus extremos definem qual é a barreira entre o aglomerado e o espaço profundo. Um estudo divulgado agora, no entanto, aponta que não é bem assim e que esses agrupamentos podem ser bem maiores do que os olhos conseguem detectar.

Isso acontece porque as galáxias são permeadas por gases – o que se convencionou chamar de meio circungaláctico, ou CGM, na sigla em inglês. Eles compõem até 70% de toda a massa desses aglomerados (desconsiderando a matéria escura) e uma investigação inédita mostrou que podem se estender para muito além dos limites observáveis. 

O que os pesquisadores viram?

Publicado nesta sexta-feira, 6, na Nature Astronomy, a investigação estudou a galáxia IRAS 08339+6517. O aglomerado estelar tem cerca de 7,8 mil anos-luz de extensão, mas os dados mostram que seu CGM se prolonga por até 100 mil anos-luz. 

O estudo ainda revela uma diferença entre os gases que estão entre as estrelas e os que se prolongam. Embora sejam compostos, basicamente, por hidrogênio e oxigênio, na parte mais interior ele é ionizado pelas estrelas, enquanto o externo é ionizado pela energia emitida pelo conjunto de galáxias do universo. “É essa mudança interessante que é importante e fornece algumas respostas à questão de onde termina uma galáxia”, disse Nikole M. Nielsen, autora do artigo e pesquisadora do Nikole M. Nielsen, em comunicado. 

Os astrofísicos ainda precisam investigar outras galáxias para ter certeza de que tamanha extensão desses gases é comum. Contudo, eles adiantam que se essa for uma norma, é muito provável que a Via Láctea e Andrômeda, nossa vizinha mais próxima, já estejam em contato uma com a outra. 

Como esse descoberta foi feita?

Embora o meio circungaláctico componha a maior parte desses aglomerados, por muito tempo era difícil observá-lo. Só era possível detectá-lo quando um objeto particularmente brilhante, como um quasar, passava por trás. 

Em 2017, no entanto, passou a funcionar o Keck Cosmic Web Imager, no Havaí, uma ferramenta muito sensível capaz de detectar gases intergalácticos, independentemente da presença da luz de outros objetos. Isso comprovou a existência de uma imensa rede conectando mesmo as galáxias mais distantes. “Agora estamos vendo onde a influência da galáxia para, a transição onde ela se torna parte de mais do que está ao redor da galáxia e, eventualmente, onde ela se junta à rede cósmica mais ampla e outras galáxias”, diz Nielsen. 

Essa mesma tecnologia foi importante para mostrar, em um artigo publicado em 2019, na Nature, que esses gases podem ser expelidos para fora da galáxia, como mostra a simulação 3D abaixo, baseada em dados da galáxia Makani. 

Em um outro trabalho, também publicado na Nature Astronomy, pesquisadores conseguiram criar uma imagem tridimensional da rede intergaláctica utilizando dados do Keck Cosmic Web Imager.