Pesquisadores estimaram o diâmetro de borda da galáxia elíptica IC 1011 em mais de 1,6 milhão de anos-luz, confirmando seu status como a mais extensa entre as galáxias conhecidas atualmente. Supõe-se que ela manterá a tendência de aumentar de tamanho através da absorção de matéria difusa circundante. Os resultados deste estudo foram apresentados em um preprint no site arXiv.org.
O tamanho das galáxias no universo varia de algumas dezenas de anos-luz em anãs compactas a centenas de milhares de anos-luz em sistemas elípticos massivos. Este tamanho está intimamente correlacionado com a massa estelar e a idade da galáxia, aumentando devido à formação estelar ativa e processos de fusão. No entanto, os cientistas ainda não têm uma resposta definitiva sobre os limites máximos de tamanho para os quais as galáxias podem evoluir, e a busca pelas maiores estruturas, incluindo galáxias centrais e brilhantes de aglomerados, está sendo realizada para responder a essa questão.
Um grupo de astrônomos liderado por Carlos Marrero-de la Rosa do Instituto Canário de Astrofísica apresentou os resultados da análise de imagens profundas da galáxia elíptica IC 1011. Estas observações foram realizadas entre 27 e 30 de maio de 2022, utilizando a câmera WFC no telescópio INT de 2,5 metros, localizado na observatório Roque de los Muchachos. Dados de arquivos de levantamentos celestes terrestres SDSS e DESI também foram utilizados no trabalho.
IC 1011 é a galáxia mais brilhante no aglomerado de galáxias massivo Abell 2029, com um desvio para o vermelho de 0,077. Sua luminosidade total atinge $10^{12}$ vezes a luminosidade do Sol, e sua emissão estelar foi detectada a uma distância de 1,97 milhão de anos-luz, tornando-a uma das galáxias centrais de aglomerados mais brilhantes e potencialmente a mais extensa. Esta galáxia abriga um dos maiores núcleos galácticos, que provavelmente se formou a partir da fusão de um sistema duplo de buracos negros supermassivos e demonstra atividade com jato de rádio.
O objetivo principal do estudo foi avaliar a extensão da galáxia até valores muito baixos de brilho superficial (magnitude 30,5) e procurar quaisquer estruturas fracas em suas bordas que pudessem indicar eventos passados de acreção ou fusões. Foi estabelecido que IC 1011 é, de fato, a mais extensa entre as galáxias conhecidas. Seu raio efetivo é de aproximadamente 238 mil anos-luz, e seu raio de borda é estimado em cerca de 848 mil anos-luz. A massa estelar dentro do raio de borda atinge aproximadamente $3,69 imes 10^{12}$ massas solares, enquanto a massa estelar total na região descrita pelo perfil de brilho superficial até magnitude 29 (raio de 2,127 milhões de anos-luz) é de $4,2 imes 10^{12}$ massas solares, incluindo a contribuição do espaço circogaláctico.
Os parâmetros de IC 1011 correspondem ao limite superior da dependência da massa estelar em relação ao tamanho das galáxias, o que está de acordo com as previsões teóricas. As observações WFC detectaram várias estruturas fracas perto da galáxia, que são interpretadas como vestígios de absorção por outras galáxias e perturbações no gás quente do aglomerado. Considerando os dados de raios-X anteriores sobre a atividade do núcleo e do jato, bem como a presença de estruturas espirais em grande escala no centro do aglomerado, essas estruturas fracas são vistas como evidência de uma fusão do aglomerado com um subaglomerado ou grupo de galáxias ocorrida há cerca de 2 a 3 bilhões de anos. A transição do corpo principal da galáxia central do aglomerado para sua camada externa e mais rarefeita e, em seguida, para o espaço circogaláctico indica que a galáxia continua a acumular massa em sua periferia.
Anteriormente, astrônomos registraram um sistema de jatos com cerca de sete megaparsecs de comprimento na galáxia ativa Porphyrion, demonstrando a capacidade dos jatos de permanecerem estáveis em distâncias cosmológicas mesmo em períodos de estado mais denso do universo.
É notável também a conclusão dos planetólogos de que a lua Netuno Nereida é o único satélite regular intacto do planeta. Os pesquisadores concluíram que Nereida se formou juntamente com o gigante de gelo, e não foi capturada externamente nem formada pelo impacto de outros satélites. Sua órbita irregular atual é explicada pelas influências gravitacionais de Tritão no passado. Esta informação foi publicada na revista Science Advances.
A Via Láctea pode ter experimentado uma transformação drástica em sua orientação devido a uma colisão significativa ocorrida há aproximadamente dez a onze bilhões de anos. Esta hipótese foi recentemente proposta por astrônomos da Universidade de Durham durante a Reunião Nacional de Astronomia da Royal Astronomical Society, sediada em Birmingham.
A conclusão foi alcançada através da análise de simulações cosmológicas envolvendo galáxias similares à nossa, as quais foram confrontadas com dados obtidos pela missão Gaia, pertencente à Agência Espacial Europeia. O objetivo principal deste estudo é elucidar o motivo pelo qual o halo estelar da Via Láctea apresenta uma taxa de rotação consideravelmente mais lenta do que o previsto pelos pesquisadores.
Caso esta interpretação seja validada, ela adicionará um novo segmento à narrativa da formação da galáxia e poderá fornecer indícios sobre a evolução da matéria escura. Além disso, sugere que a localização do Sistema Solar dentro da Via Láctea não manteve uma orientação constante ao longo do tempo.
Para investigar a causa da lenta rotação do halo estelar, os cientistas monitoraram a evolução de vinte e cinco galáxias com características parecidas com a Via Láctea utilizando supercomputadores ao longo de bilhões de anos. Buscava-se determinar quais eventos poderiam resultar em uma configuração semelhante à observada atualmente.
A comparação demonstrou que as galáxias cujos halos estelares giram mais lentamente possuíam duas características notáveis: elas haviam sofrido um impacto frontal com outra galáxia e, subsequentemente, experimentaram uma alteração de orientação superior a 90 graus em seus discos, um evento denominado por astrônomos como «disc flip».
Kirill Batrakov, pesquisador responsável pelo estudo, apontou que a própria história da Via Láctea aponta para a possibilidade desse processo ter ocorrido em nossa galáxia. Ele declarou durante a apresentação na Reunião Nacional de Astronomia da Royal Astronomical Society: «Já sabemos que a Via Láctea passou por uma enorme colisão frontal com uma galáxia conhecida como Gaia-Sausage-Enceladus. Por isso, acreditamos que o disco da Via Láctea provavelmente também mudou de orientação no passado».
Os pesquisadores recordam que a Gaia-Sausage-Enceladus, apelidada de «Galáxia da Salsicha», foi uma galáxia anã que foi incorporada à Via Láctea entre dez e onze bilhões de anos atrás. Este encontro é considerado o maior evento de fusão da fase inicial da nossa galáxia, deixando como legado bilhões de estrelas em órbitas extremamente alongadas.
De acordo com os autores, identificar essa antiga inversão do disco expande as possibilidades de entender o comportamento do halo de matéria escura, visto que os achados indicam uma forte correlação entre a rotação dessa estrutura invisível e a do halo composto por estrelas.
Batrakov ressalta que uma modificação dessa magnitude teria alterado o caminho da maioria das estrelas da Via Láctea. Ele afirmou: «Uma inversão do disco significa que a maioria das estrelas da Via Láctea já percorreu trajetórias muito diferentes das atuais, possivelmente até mesmo o nosso Sol, o que indica que nossa posição aparentemente estável na galáxia talvez não tenha sido assim durante toda a existência do Sistema Solar».
O astrônomo também enfatiza que a reconstrução de episódios tão remotos auxilia na comparação da evolução da Via Láctea com a de outras galáxias. Concluiu Batrakov durante a divulgação do estudo: «Como vivemos dentro da Via Láctea, conseguimos estudá-la com um nível de detalhe impossível em qualquer outra galáxia. Descobrir que seu disco mudou de orientação acrescenta um novo capítulo à sua história e mostra que é possível reconstruir esse passado complexo a partir das observações atuais».
