De acordo com os modelos cosmológicos mais amplamente aceitos, as primeiras galáxias começaram a se formar entre 13 e 14 bilhões de anos atrás. Ao longo dos próximos bilhões de anos, surgiram as estruturas cósmicas que todos conhecemos.

Isso inclui coisas como aglomerados de galáxias, great aglomerados e filamentos, mas também recursos galácticos como aglomerados globulares, protuberâncias galácticas e Buracos negros supermassivos (SMBHs).

No entanto, como organismos vivos, as galáxias continuaram a evoluir desde então. De fato, ao longo de suas vidas, as galáxias se acumulam e ejetam massa o tempo todo.

Em um estudo recente, uma equipe internacional de astrônomos calculou a taxa de entrada e saída de supplies da by way of Láctea. Então o pessoal da astrobites deu a ele um bom colapso e mostrou o quão relevante é para o nosso entendimento da formação e evolução galácticas.

O estudo foi liderado pelo astrónomo da ESA Andrew J. Fox e incluiu membros do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial's (STScI) Grupo de Pesquisa Halo da by way of Lácteae várias universidades. Com base em estudos anteriores, eles examinaram a taxa na qual o gás flui para dentro e para fora da by way of Láctea a partir das nuvens de alta velocidade circundantes (HVC).

Como a disponibilidade de supplies é essencial para a formação de estrelas em uma galáxia, é importante saber a taxa na qual ele é adicionado e perdido é importante para entender como as galáxias evoluem ao longo do tempo. E como Michael Foley dos astrobites resumido, caracterizar as taxas nas quais o supplies é adicionado às galáxias é essential para entender os detalhes disso "fonte galáctica" modelo.

De acordo com este modelo, as estrelas mais massivas de uma galáxia produzem ventos estelares que expulsam o supplies do disco da galáxia. Quando vão à supernova perto do fim de sua vida útil, eles expulsam a maior parte do supplies. Esse supplies entra novamente no disco ao longo do tempo, fornecendo supplies para a formação de novas estrelas.

"Esses processos são conhecidos coletivamente como 'suggestions estelar' 'e são responsáveis ​​por empurrar o gás para fora da by way of Láctea", disse Foley. "Em outras palavras, a by way of Láctea não é um lago isolado de supplies; é um reservatório que está constantemente ganhando e perdendo gás devido à gravidade e ao suggestions estelar".

Além disso, estudos recentes mostraram que a formação de estrelas pode ser intimamente relacionado para o tamanho do Buraco negro supermassivo (SMBH) no núcleo de uma galáxia. Basicamente, as SMBHs lançam uma tremenda quantidade de energia que pode aquecer gás e poeira ao redor do núcleo, o que impede que se aglomerem efetivamente e sofram colapso gravitacional para formar novas estrelas.

A localização do Sol em relação à região de formação de estrelas Scutum-Centaurus. (Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF; Robert Hurt, NASA.)A localização do Sol em relação à região de formação de estrelas Scutum-Centaurus. (invoice Saxton, NRAO / AUI / NSF; Robert harm, NASA.)

Como tal, a taxa na qual o supplies flui para dentro e para fora de uma galáxia é essencial para determinar a taxa de formação de estrelas. Para calcular a taxa com que isso acontece na by way of Láctea, Fox e seus colegas consultaram dados de várias fontes. Como a Fox disse ao Universe at present por e-mail:

"Mineramos o arquivo. A NASA e a ESA mantêm arquivos bem organizados de todos os dados do Telescópio Espacial Hubble e passamos por todas as observações de quasares de fundo feitos com o Cosmic Origins Spectrograph (COS), um espectrógrafo sensível no Hubble que pode ser usado Para analisar a luz ultravioleta de fontes distantes, descobrimos 270 desses quasares. Primeiro, usamos essas observações para criar um catálogo de nuvens de gás em movimento rápido conhecidas como nuvens de alta velocidade (HVCs) .Em seguida, criamos um método para dividir as HVCs populações de entrada e saída, usando o deslocamento Doppler ".

Além disso, um estudo recente mostrou que a by way of Láctea experimentou uma período inativo cerca de 7 bilhões de anos atrás – que durou cerca de 2 bilhões de anos. Esse foi o resultado de ondas de choque que fizeram com que as nuvens interestelares de gás esquentassem, o que temporariamente causou a interrupção do fluxo de gás frio em nossa galáxia. Com o tempo, o gás esfriou e começou a fluir novamente, desencadeando uma segunda rodada de formação de estrelas.

Depois de analisar todos os dados, Fox e seus colegas conseguiram impor restrições à taxa de entrada e saída dessa galáxia:

"Depois de comparar as taxas de entrada e saída de gás, descobrimos um excesso de entrada, o que é uma boa notícia para a formação de estrelas no futuro em nossa galáxia, já que há bastante gás que pode ser convertido em estrelas e planetas. Medimos cerca de 0,5 energia photo voltaic. massas por ano de entrada e 0,16 massas solares por ano de saída, então há uma entrada líquida ".

Bolha de Fermi. (Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA)Bolha de Fermi. (Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA)

No entanto, como Foley indicou, acredita-se que os HVCs vivam por períodos de apenas cerca de 100 milhões de anos ou mais. Como resultado, não é de esperar que essa entrada líquida dure indefinidamente.

"Finalmente, eles ignoram os HVCs que residem em estruturas (como as Bolhas de Fermi) que não rastreiam o gás que entra ou sai", acrescenta.

Desde 2010, os astrônomos conhecem as estruturas misteriosas que emergem do centro de nossa galáxia, conhecidas como Bolhas Fermi. Essas estruturas semelhantes a bolhas se estendem por milhares de anos-luz e são consideradas o resultado do consumo de gás interestelar da SMBH e da emissão de raios gama.

Entretanto, enquanto isso, os resultados fornecem novas informações sobre como as galáxias se formam e evoluem. Ele também reforça o novo argumento de "acréscimo ao fluxo a frio", uma teoria originalmente proposta por Avishai Dekel e colegas de O Instituto de Física Racah da Universidade Hebraica de Jerusalém para explicar como as galáxias acumulam gás do espaço circundante durante a sua formação.

"Esses resultados mostram que galáxias como a by way of Láctea não evoluem em estado estacionário", resumiu Fox.

"Em vez disso, eles acumulam e perdem gás episodicamente. É um ciclo de increase e rebentamento: quando o gás entra, mais estrelas podem ser formadas, mas se entrar muito gás, ele pode desencadear uma explosão de estrelas tão intensa que afasta todo o gás restante. , interrompendo a formação estelar. Assim, o equilíbrio entre a entrada e a saída regula a quantidade de formação estelar. Nossos novos resultados ajudam a iluminar esse processo ".

Outro argumento interessante deste estudo é o fato de que o que se aplica à nossa by way of Láctea também se aplica aos sistemas estelares. Por exemplo, nosso sistema photo voltaic também está sujeito à entrada e saída de supplies ao longo do tempo. Objetos como «Oumuamua e o mais recente 2I / Borisov confirme que asteróides e cometas são expulsos de sistemas estelares e recolhidos por outros regularmente.

Mas e gás e poeira? Nosso Sistema photo voltaic e (por extensão) o planeta Terra estão perdendo ou ganhando peso ao longo do tempo? E o que isso poderia significar para o futuro do nosso sistema e planeta? Por exemplo, o astrofísico e autor Brian Koberlein abordou a última questão em 2015 em seu website. Usando o então recente Chuva de meteoros de Gêmeos como exemplo, ele escreveu:

"De fato, a partir de observações de satélite de trilhas de meteoros, estima-se que cerca de 100 – 300 toneladas (toneladas) de supplies atinjam a Terra todos os dias. Isso totaliza cerca de 30.000 a 100.000 toneladas por ano. Isso pode parecer muito, mas mais de um milhão de anos que equivaleria a menos de um bilionésimo de um por cento da massa complete da Terra ".

No entanto, como ele continua explicando, a Terra também perde massa regularmente através de vários processos. Isso inclui a deterioração radioativa do supplies na crosta terrestre, o que leva à energia e partículas subatômicas (raios alfa, beta e gama) deixando o planeta.

Um segundo é a perda atmosférica, onde gases como hidrogênio e hélio serão perdidos no espaço. Juntos, eles resultam em uma perda de cerca de 110.000 toneladas por ano.

Impactos pequenos de asteróides 'bolide' entre 1994-2013. (NASA)Impactos pequenos de asteróides 'bolide' entre 1994-2013. (NASA)

Na superfície, isso pareceria uma perda líquida de cerca de 10.000 ou mais toneladas anualmente. Além disso, o microbiologista / comunicador científico Chris Smith e o físico de Cambridge Dave Ansell estimado em 2012 que a Terra ganha 40.000 toneladas de poeira por ano do espaço, enquanto perde 90.000 por ano através de processos atmosféricos e outros.

Portanto, é possível que a Terra esteja ficando mais leve a uma taxa de 10.000 a 50.000 toneladas por ano. No entanto, a taxa em que o supplies está sendo adicionado não está bem restrita neste momento, portanto, é possível que estejamos empatando (embora a possibilidade de a Terra ganhar massa pareça improvável).

Quanto ao nosso sistema photo voltaic, a situação é semelhante. Por um lado, gás interestelar e poeira fluem o tempo todo.

Por outro lado, nosso Sol – que responde por 99,86% da massa do Sistema photo voltaic – também está perdendo massa ao longo do tempo. Usando dados coletados pela NASA MENSAGEIRO sonda, uma equipe de Pesquisadores da NASA e do MIT concluiu que o Sol está perdendo massa devido ao vento photo voltaic e aos processos internos. De acordo com Pergunte a um astrônomo, isso está ocorrendo a uma taxa de 1,3245 ​​x 10 ^ 15 toneladas por ano, mesmo que o Sol esteja se expandindo simultaneamente.

É um número impressionante, mas como o Sol tem uma massa de cerca de 1.9885 × 10 ^ 27 toneladas. Portanto, o Sol não estará piscando tão cedo.

Mas, à medida que perde massa, sua influência gravitacional na Terra e nos outros planetas diminui. No entanto, no momento em que nosso Sol chega ao fim de sua sequência principal, ele se expandirá consideravelmente e poderá muito bem engolir Mercúrio, Vênus, Terra e até Marte completamente.

Assim, embora nossa galáxia possa estar ganhando massa no futuro próximo, parece que nosso Sol e Terra estão lentamente perdendo massa. Isso não deve ser visto como uma má notícia, mas tem implicações a longo prazo.

Enquanto isso, é meio encorajador saber que mesmo os objetos mais antigos e maciços do Universo estão sujeitos a mudanças como criaturas vivas.

Quer estejamos falando de planetas, estrelas ou galáxias, eles nascem, vivem e morrem. E, no meio, eles podem confiar ou ganhar alguns quilos. O círculo da vida, representado na escala cósmica!

Este artigo foi publicado originalmente por Universe at present. Leia o artigo original.

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