Pesquisadores buscam entender como regiões da ‘teia cósmica’ influenciam o comportamento das galáxias

30 de janeiro de 2024 (Notícias do Nanowerk) Pesquisadores da Universidade do Kansas esperam compreender melhor os mecanismos intrincados por trás da evolução das galáxias, que viajam através de uma “rede cósmica” de diferentes ambientes durante a sua vida. Gregory Rudnick, professor de física e astronomia na KU, está liderando uma equipe que recentemente ganhou uma doação de US$ 375,000 mil da National Science Foundation para estudar “conteúdo de gás e propriedades de formação estelar de galáxias” que são alteradas dependendo de onde elas estão se movendo através do cosmos. “O objetivo principal deste projeto é compreender o impacto dos fatores ambientais na transformação das galáxias”, disse Rudnick. “No universo, as galáxias estão espalhadas em uma distribuição não uniforme caracterizada por densidades variadas. Estas galáxias agregam-se em grandes aglomerados, compreendendo centenas a milhares de galáxias, bem como em grupos mais pequenos, constituídos por dezenas a centenas de galáxias.” Além disso, as galáxias podem fazer parte de estruturas filamentares alongadas ou podem residir num estado isolado em regiões de menor densidade do Universo, disse ele. Uma simulação computacional da aparência do gás e das estrelas em um aglomerado de galáxias, destacando como os aglomerados de galáxias estão incorporados na teia cósmica de filamentos. Nas imagens coloridas, a intensidade e a cor da imagem representam a densidade e a temperatura do gás. Estas figuras mostram zooms sucessivos numa galáxia embutida num filamento. Indo no sentido anti-horário a partir do canto superior direito, as barras de escala representam comprimentos de 3.3 milhões de anos-luz, 3.3 milhões de anos-luz, 330 mil anos-luz, 33 mil anos-luz. A imagem no canto inferior direito mostra as estrelas das galáxias deste aglomerado simulado, com a barra de escala correspondendo a 330 mil anos-luz. O programa WISESize utilizará observações para medir a distribuição espacial de gás e estrelas nas galáxias à medida que se movem através da teia cósmica que permeia o universo próximo. Ao comparar com simulações como as mostradas aqui, Rudnick e colaboradores serão capazes de determinar como a teia cósmica altera as galáxias. (Imagem: Yannick Bahé) Esforços anteriores se concentraram principalmente na comparação de galáxias em aglomerados e grupos com aquelas nas regiões de menor densidade do universo, chamadas de “campo”. Esses estudos negligenciaram a rodovia de filamentos que conecta as regiões mais densas. A equipa de Rudnick irá considerar toda a gama dinâmica de densidades no Universo, concentrando-se na forma como as galáxias reagem ao ambiente em filamentos que as canalizam para grupos galácticos e para aglomerados de galáxias, alterando a evolução das galáxias ao longo do caminho. “As galáxias seguem um caminho em direção a esses filamentos, experimentando pela primeira vez um ambiente denso antes de progredirem em grupos e aglomerados”, disse Rudnick. “Estudar galáxias em filamentos permite-nos examinar os encontros iniciais de galáxias com ambientes densos. A maioria das galáxias que entram nos “centros urbanos” dos aglomerados fazem-no ao longo destas “superautoestradas”, com apenas um número mínimo a seguir rotas rurais que as levam para os aglomerados e grupos sem interagir muito com os seus arredores. Enquanto os filamentos são semelhantes às autoestradas interestaduais, estas rotas menos percorridas em regiões densas são semelhantes à analogia de conduzir em estradas rurais no Kansas para aceder aos limites da cidade. As galáxias podem existir em filamentos ou estar em grupos que residem em filamentos, como contas em um cordão. Na verdade, a maioria das galáxias do universo existem dentro de grupos. Portanto, com o nosso estudo obteremos simultaneamente insights sobre o início dos efeitos ambientais nas galáxias e sobre como as galáxias se comportam nas regiões onde são mais comumente encontradas, filamentos e grupos.” Um foco principal de estudo será como as condições dentro destes filamentos, campos, grupos e aglomerados de galáxias alteram o “ciclo bariônico” dos gases dentro e ao redor das galáxias. Cada vizinhança cósmica muda a forma como o gás se comporta dentro e ao redor das galáxias e pode até afetar o gás molecular mais denso a partir do qual as estrelas se formam. As perturbações deste ciclo bariónico podem, portanto, aumentar ou dificultar a produção de novas estrelas. Recentemente, um relatório federal da comunidade astronómica para estabelecer objectivos de investigação astronómica para a década de 2020 – o inquérito Astro2020 Decadal – nomeou a compreensão do ciclo bariónico como um tópico científico chave para a próxima década. “O espaço entre as galáxias contém gás. Na verdade, a maioria dos átomos do universo está neste gás, e esse gás pode acumular-se nas galáxias”, disse Rudnick. “Este gás intergaláctico sofre uma transformação em estrelas, embora a eficiência deste processo seja relativamente baixa, com apenas uma pequena percentagem a contribuir para a formação de estrelas. A maioria é expelida na forma de ventos fortes. Alguns desses ventos saem para o espaço, denominados fluxos de saída, enquanto outros são reciclados e retornam. Este ciclo contínuo de acréscimo, reciclagem e saídas é conhecido como ciclo bariônico. As galáxias podem ser conceituadas como motores de processamento de bárions, extraindo gás do meio intergaláctico e convertendo parte dele em estrelas. As estrelas, por sua vez, tornam-se supernovas, produzindo elementos mais pesados. Parte do gás é expelido para o espaço, formando uma fonte galáctica que eventualmente cai de volta para a galáxia.” No entanto, Rudnick disse que quando as galáxias encontram um ambiente denso, elas podem experimentar uma pressão causada pela sua passagem através do gás circundante e esta pressão pode, por sua vez, perturbar o ciclo bariónico, quer removendo activamente o gás da galáxia, quer privando a galáxia do seu futuro. suprimento de gás. Na verdade, nos centros dos aglomerados, as galáxias podem ver o seu poder de formação de estrelas extinguido à medida que o seu fornecimento de gás é removido. “A perturbação afeta a ingestão e expulsão de gás pelas galáxias, levando a alterações nos seus processos de formação estelar”, disse ele. “Embora possa haver um aumento temporário na formação de estrelas, em quase todos os casos, isso eventualmente resulta num declínio na formação de estrelas.” Os colaboradores de Rudnick na KU incluirão estudantes de pós-graduação como Kim Conger, cujo trabalho ajudou a moldar a proposta de financiamento, juntamente com pesquisadores de graduação. Sua co-investigadora principal, Rose Finn, professora de física e astronomia no Siena College, também empregará e treinará alunos. Os pesquisadores usarão conjuntos de dados astronômicos como DESI Legacy Survey, imagens WISE e GALEX de cerca de 14,000 galáxias. Novas observações adicionais serão realizadas por pessoal de ambos os campi usando o telescópio Planewave de 0.7 m de Siena para obter novas imagens de galáxias equipadas com um filtro personalizado a ser adquirido através da doação.  

• Conteúdo com tecnologia de SEO e distribuição de relações públicas. Seja amplificado hoje.
• PlatoData.Network Gerativa Vertical Ai. Capacite-se. Acesse aqui.
• PlatoAiStream. Inteligência Web3. Conhecimento Amplificado. Acesse aqui.
• PlatãoESG. Carbono Tecnologia Limpa, Energia, Ambiente, Solar, Gestão de resíduos. Acesse aqui.
• PlatoHealth. Inteligência em Biotecnologia e Ensaios Clínicos. Acesse aqui.
• Fonte: https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64545.php