Nosso vizinho é um canibal. Em seu passado distante, a galáxia de Andrômeda devorou ​​pelo menos duas outras galáxias, agrupando suas estrelas em seu halo galáctico. E agora, pela primeira vez, os astrônomos identificaram essas estrelas, seguindo-as para fusões galácticas individuais bilhões de anos atrás.

Não deve ser uma surpresa tremenda. Nossa própria Via Láctea mostra traços do mesmo comportamento ganancioso, mais de uma vez; evidências anteriores no passado também sugeriram o apetite galáctico voraz de Andrômeda.

Mas é a primeira vez que essas linhas diretas de evidência são usadas para estabelecer múltiplos eventos de colisão no passado distante de Andrômeda.

"Estamos trabalhando para mapear os detritos estelares dessas galáxias menores depois que elas são destruídas. À medida que construímos uma imagem das coisas na auréola, podemos comparar com nossos modelos teóricos para ver se realmente entendemos como as galáxias se formam, "o astrofísico Geraint Lewis, da Universidade de Sydney, disse à ScienceAlert.

"Decidimos procurar colisões históricas, mas não esperávamos ver a assinatura que encontramos".

Essa assinatura foi encontrada em grupos densos e esféricos de estrelas, conhecidos como aglomerados globulares que tendem a sair no auréolas de galáxias grandes – a esfera de influência gravitacional que se estende acima e abaixo do plano orbital relativamente plano.

Andrômeda fica a aproximadamente 2,5 milhões de anos-luz da Via Láctea. Resolver os movimentos dos aglomerados globulares a essa distância não é tarefa fácil.

Cue o Levantamento Arqueológico Pan-Andrômeda; há anos, ele faz observações de Andrômeda usando o Telescópio Canadá-França-Havaí em Mauna Kea.

aglomerados de andromeda(Mackey et al., Nature, 2019)

Com essas observações profundas, a equipe conseguiu discernir aglomerados globulares individuais no halo de Andrômeda. Então, telescópios maiores – o Observatório Gemini e o Observatório WM Keck – revelaram o movimento desses aglomerados dentro do halo.

Dois grupos distintos dos aglomerados estavam orbitando de maneiras que seriam muito, muito incomuns se tivessem se formado dentro do referido halo. Isso sugeria que eles eram absorvidos de outros lugares.

Ao rastrear essas órbitas e extrapolá-las no tempo, a equipe conseguiu determinar de onde esses clusters podem ter vindo. A resposta indica dois eventos de colisão distintos: um entre 7 e 10 bilhões de anos atrás e outro nos últimos bilhões de anos.

Em um artigo publicado no ano passado, simulações sugeriram que Andrômeda se fundiu com uma galáxia massiva há cerca de 2 bilhões de anos; este é o primeiro estudo que mostra evidências de Andrômeda que canibaliza outras galáxias, baseadas diretamente no movimento de aglomerados globulares.

E a nova pesquisa é um pouco mais conservadora sobre o tamanho das refeições de Andrômeda.

"As galáxias consumidas eram menores que Andrômeda – possivelmente até um grupo de galáxias anãs, mas sua massa total era consideravelmente menor que as centenas de bilhões de estrelas em Andrômeda", disse Lewis.

"Determinar a idade deles é uma coisa mais complicada, já que Andrômeda é construída com essas coisas e já existe há 10 bilhões de anos. Existem estrelas antigas em ambas, bem como estrelas mais jovens que se formaram mais recentemente."

Mas há outros mistérios em andamento também. As órbitas dos aglomerados sugeriam que as duas galáxias anãs tinham vindo de direções completamente diferentes.

E o aparente alinhamento entre as galáxias destruídas e o atual bizarro alinhamento de galáxias anãs satélites em torno de Andrômeda sugere que as galáxias anãs canibalizadas foram alimentadas em Andrômeda ao longo da teia cósmica, uma vasta rede de filamentos que conectam o espaço intergalático.

É uma descoberta curiosa, e os pesquisadores ainda precisam determinar como ela se encaixa nos nossos modelos de evolução galáctica.

"Temos que descobrir se essa assinatura de dois eventos distintos de acréscimo é algo que esperamos ou não em nossas teorias", disse Lewis à ScienceAlert.

"Tenho certeza de que isso desencadeará novas pesquisas nessa área, pois as pessoas tentam descobrir se nossos resultados estão alinhados com as expectativas, ou há algo faltando na física da evolução da galáxia (ou mesmo em nosso conhecimento da física)."

Mas não se preocupe – uma coisa não mudou. Andrômeda e a Via Láctea ainda estão em rota de colisão nos próximos bilhões de anos (embora a linha do tempo exata ainda possa ter algumas torções).

Determinar quantas galáxias Andrômeda engoliu e qual o tamanho delas poderia nos ajudar a descobrir qual galáxia emergirá vitoriosa, mesmo que não estamos mais por perto para vê-lo.

A pesquisa da equipe foi publicada em Natureza.

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