Cientistas usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA descobriram que o imenso halo de gás que envolve a galáxia de Andrômeda, nossa enorme vizinho galáctico mais próximo, é de cerca de seis vezes maior e 1.000 vezes mais massivo que o medido anteriormente. O escuro, halo quase invisível se estende cerca de um milhão de anos-luz de sua galáxia hospedeira, a meio caminho de nossa própria galáxia da Via Láctea. Esta descoberta promete contar astrônomos mais sobre a evolução e estrutura das majestosas espirais gigantes, um dos tipos mais comuns de galáxias no universo.
"Halos são as atmosferas gasosas de galáxias. As propriedades destes halos gasosos controlar a taxa em que as estrelas se formam nas galáxias de acordo com modelos de formação de galáxias", explicou o investigador principal, Nicolas Lehner, da Universidade de Notre Dame, Indiana. O halo gigantesco é estimado para conter metade da massa das estrelas na própria galáxia de Andrômeda, sob a forma de um gás quente e difuso. Se pudesse ser visto a olho nu, o halo seria 100 vezes o diâmetro da Lua cheia no céu. Este é equivalente ao pedaço de céu coberto por duas bolas de basquete, realizada no comprimento do braço.
A galáxia de Andrómeda encontra-se 2,5 milhões de anos-luz de distância e se parece com um eixo fraco, cerca de seis vezes o diâmetro da Lua cheia. É considerado um quase-gémea da galáxia Via Láctea. A imagem acima mostra a 61.000 anos-luz de comprimento faixa da galáxia de Andrômeda aparece neste mosaico de mais de 7.000 imagens do Telescópio Espacial Hubble.
Como o gás em auréola de Andrômeda é escuro, a equipe analisou brilhantes objetos de fundo através do gás e observou como a luz mudou. Isto é um pouco como olhar para uma luz brilhante no fundo de uma piscina à noite. O ideal fundo "luzes" para tal estudo são quasares, que são núcleos brilhantes muito distantes de galáxias ativas alimentados por buracos negros. A equipe usou 18 quasares que residem muito atrás Andromeda para investigar como o material é distribuído além do disco visível da galáxia. Seus resultados foram publicados no 10 de maio de 2015, edição do The Astrophysical Journal.
O diagrama abaixo mostra como os cientistas determinaram o tamanho do halo da galáxia de Andrômeda. Como o gás no halo é escuro, a equipe mediu-lo usando a luz de quasares, núcleos luminosos muito distantes de galáxias ativas alimentados por buracos negros. Eles observaram a luz dos quasares como ele viajou através do gás intervir. Gás da auréola absorvido alguns dos que a luz e fez o quasar aparecem mais escuras em uma pequena faixa de comprimento de onda. Ao medir o pequeno mergulho no brilho naquela faixa específica, os cientistas poderiam dizer quanto gás está entre nós e cada um quasar. Alguns quasares não mostrou mergulho no brilho, e isso ajudou a definir o tamanho do halo. (NASA, ESA, e A. Feild ( STScI ))
Uma pesquisa mais adiantada de de Hubble Espectrógrafo de Origens Cósmicas (COS) -Halos programa estudou 44 galáxias distantes e descobriu como halos de Andromeda, mas nunca antes tem um halo tão maciça foi visto em uma galáxia vizinha. Porque as galáxias anteriormente estudadas foram muito mais longe, pareciam muito menor no céu. Apenas um quasar pode ser detectado por trás de cada galáxia distante, fornecendo apenas um ponto de ancoragem de luz para mapear seu tamanho e estrutura halo.Com a sua proximidade à Terra ea sua correspondentemente grande pegada no céu, Andromeda fornece uma medida mais ampla amostragem de um lote de quasares fundo.
"Como a luz dos quasares viaja em direção Hubble, gás do auréola irá absorver alguns dos que a luz e fazer o quasar aparecer um pouco mais escura em apenas uma muito pequena gama de comprimentos de onda", explica o co-investigador J. Christopher Howk, também de Notre Dame . "Ao medir a queda no brilho nesse intervalo, podemos dizer o quanto de halo de gás a partir de Andromeda há entre nós e que quasar."
Os cientistas usaram capacidade única do Hubble para estudar a luz ultravioleta dos quasares. A luz ultravioleta é absorvida pela atmosfera da Terra, o que torna difícil observar com um telescópio terrestre. A equipe tirou do vale cerca de 5 anos de observações armazenadas no arquivo de dados do Hubble para realizar esta investigação. Muitas campanhas Hubble anteriores usaram quasares para estudar o gás muito mais longe do que - mas na direção geral de - Andromeda, então um tesouro de dados já existia.
Mas de onde veio o halo gigante vem? Simulações em larga escala de galáxias sugerem que o halo se formou ao mesmo tempo que o resto da Andromeda. A equipe também determinou que é enriquecido em elementos mais pesados que o hidrogênio eo hélio, ea única maneira de obter esses elementos pesados é de explosão de estrelas conhecidas como supernovas. O supernovas explodem em disco cheio de estrelas de Andrômeda e violentamente explodir esses elementos mais pesados longe no espaço. Ao longo da vida de Andromeda, quase metade de todos os elementos pesados feitos por suas estrelas foram expulsos muito além de 200 mil anos-luz de diâmetro disco estelar da galáxia.
O que isso significa para a nossa própria galáxia? Porque vivemos no interior da Via Láctea, os cientistas não podem determinar se é ou não um halo tal igualmente massiva e prolongada existe em torno de nossa galáxia. É um caso de não ser capaz de ver a floresta para as árvores. Se a Via Láctea faz possuir um semelhante enorme halo, halos as duas galáxias 'pode ser quase já tocando e quiescently fusão muito antes de as duas galáxias massivas colidem. Observações do Hubble indicam que as galáxias de Andrômeda e da Via Láctea irão se fundir para formar uma galáxia elíptica gigante começando cerca de 4 bilhões de anos.
O Galaxy diário via Instituto de Ciência do Telescópio Espacial (STScI)
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