Parte da matéria da Via Láctea pode ter vindo de galáxias distantes. Como resultado, cada pessoa pode ter sido feita, em parte, de matéria extragaláctica.
Astrofísicos da Northwestern University descobriram que, ao contrário do conhecimento padrão anterior, metade da matéria em nossa galáxia , a Via Láctea, pode ter vindo de galáxias distantes.
Transferência intergaláctica
As simulações em supercomputadores, mostraram que explosões de supernovas ejetam grandes quantidades de gases, o que faz com que os átomos sejam transportados de uma galáxia para outra através de fortes ventos galácticos. A transferência intergaláctica é um fenômeno recém-identificado, e as simulações ajudarão a entender como as galáxias evoluem.
“Dada a quantidade de matéria da qual nos formamos, parte pode ter vindo de outras galáxias, poderíamos nos considerar viajantes espaciais ou imigrantes extragaláticos", disse Daniel Anglés-Alcázar, um pós-doutorado no centro de astrofísica da Northwestern, CIERA (Centro de Exploração Interdisciplinar). e Pesquisa em Astrofísica), que liderou o estudo.
"É provável que grande parte da matéria da Via Láctea estava em outras galáxias antes de ser expelida por um forte vento, atravessando o espaço intergaláctico e eventualmente encontrando seu novo lar na Via Láctea."
As galáxias estão muito afastadas umas das outras, portanto, mesmo que os ventos galácticos se propaguem a várias centenas de quilômetros por segundo, esse processo ocorreu ao longo de vários bilhões de anos.
O professor Claude-André Faucher-Giguère e seu grupo de pesquisa, juntamente com colaboradores do projeto FIRE (“Feedback In Realistic Environments”), que ele co-lidera, desenvolveram sofisticadas simulações numéricas que produziram modelos 3D realistas de galáxias, seguindo a formação de uma galáxia logo após o Big Bang até os dias atuais.
Anglés-Alcázar então desenvolveu algoritmos de última geração para extrair essa riqueza de dados e quantificar como as galáxias adquirem matéria do universo.
O estudo, que exigiu o equivalente a vários milhões de horas de computação contínua, foi publicado dia 27 de julho de 2017 no Reino Unido) pelo Monthly Notices da Royal Astronomical Society.
"Este estudo transforma nossa compreensão de como as galáxias se formaram a partir do Big Bang", disse Faucher-Giguère, co-autor do estudo e professor assistente de física e astronomia da Faculdade de Artes e Ciências de Weinberg.
“O que este novo modo implica é que até a metade dos átomos ao nosso redor - incluindo nosso sistema solar, a Terra e em cada um de nós - não vem de nossa própria galáxia, mas de outras galáxias, até um milhão de luz anos de distância ”, disse ele.
Ao rastrear detalhadamente os complexos fluxos de matéria nas simulações, a equipe de pesquisa descobriu que o gás flui de galáxias menores para galáxias maiores, como a Via Láctea, onde o gás forma estrelas. Essa transferência de massa através de ventos galácticos pode representar até 50% da matéria nas galáxias maiores.
“Em nossas simulações, pudemos traçar as origens das estrelas em galáxias parecidas com a Via Láctea e determinar se a estrela se formou a partir da matéria endêmica da própria galáxia ou se ela se formou em vez de gás previamente contido em outra galáxia”, disse Anglés- Alcázar, autor correspondente do estudo.
Em uma galáxia, as estrelas estão unidas: uma grande coleção de estrelas orbitando um centro de massa comum. Após o Big Bang 14 bilhões de anos atrás, o universo foi preenchido com um gás uniforme - sem estrelas, sem galáxias. Mas houve pequenas perturbações no gás, e estas começaram a crescer pela força da gravidade, eventualmente formando estrelas e galáxias. Depois que as galáxias se formaram, cada uma tinha sua própria identidade.
"Nossas origens são muito menos locais do que pensávamos anteriormente", disse Faucher-Giguère, membro do CIERA. “Este estudo nos dá uma ideia de como as coisas ao nosso redor estão conectadas a objetos distantes no céu.”
As descobertas abrem uma nova linha de pesquisa para entender a formação de galáxias, dizem os pesquisadores, e a previsão da transferência intergaláctica pode agora ser testada. A equipe da Northwestern planeja colaborar com astrônomos observacionais que estão trabalhando com o Telescópio Espacial Hubble e observatórios terrestres para testar as previsões de simulação.
A pesquisa foi apoiada pela NASA, a National Science Foundation (NSF) e o CIERA da Northwestern. As simulações foram executadas e analisadas usando as instalações de supercomputação Extreme Science e Engineering Discovery Environment da NSF, bem como o cluster de computadores de alto desempenho da Northwestern Quest.
Mais informações sobre a pesquisa podem ser encontradas no site do grupo de formação de galáxias da Northwestern e no site do projeto FIRE.
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