Galáxias Massivas de Aglomerados se movem de forma inesperada

O Aglomerado de Galáxias MS0440+02. Créditos: R. Carrasco (Gemini Observatory/AURA) e Tomás Verdugo (UNAM)

Astrônomos usando dados de ambos os Espectrógrafos Multi-Objeto do Gemini (GMOS – Norte e Sul) mediram os movimentos das estrelas dentro de uma amostra de 32 galáxias elípticas e descobriram que os movimentos estelares são inconsistentes com os movimentos estelares nos primos solitários dessas galáxias.

As galáxias escolhidas são conhecidas como as galáxias mais brilhantes dos aglomerados, ou BCGs, porque são os membros mais brilhantes de grandes aglomerados de galáxias.

A equipa internacional de astrônomos obteve espectros usando os observatórios Gemini, para encontrar as velocidades relativas das estrelas dentro de cada galáxia e, em seguida, determinar as dispersões centrais de velocidade estelar e os perfis de dispersão radial para cada galáxia.
“Isso é semelhante ao que vemos em nosso próprio sistema solar com as diferentes velocidades dos planetas ao redor do Sol”, disse John Blakeslee, chefe de ciência do Gemini Observatory. “Usamos as velocidades dos planetas para determinar a distribuição da massa do nosso Sistema Solar e também conhecemos a massa do Sol com precisão”.

Os pesquisadores descobriram uma variedade surpreendente nas formas dos perfis de dispersão de velocidade para as BCGs, com uma grande fração mostrando perfis de dispersão crescentes.
Um perfil crescente de dispersão de velocidade significa que as estrelas dentro dessas galáxias estão se movendo mais rápido à medida que você avança para mais longe do núcleo da galáxia, em resposta a uma força gravitacional crescente.
Em comparação, os perfis de dispersão de velocidade ascendente são muito mais raros em outras elípticas massivas que não são BCGs, incluindo muitas galáxias mais brilhantes em grupos (BGGs).

“Você pensaria ingenuamente que galáxias elípticas massivas são uma classe de objetos homogêneos e bem comportados, mas as mais massivas, aquelas dos centros de grupos e aglomerados, continuam a nos surpreender”, disse Ilani Loubser, um astrônoma da North- West University na África do Sul e a principal autora do estudo, que foi aceite para publicação no Monthly Notices da Royal Astronomical Society.
Ela também observou: “A qualidade e a riqueza de informações que podemos medir a partir dos espectros do GMOS (mesmo em clima ruim) são notáveis!”

As BCGs tendem a residir perto dos centros de seus respectivos aglomerados e, portanto, são geralmente incorporadas em distribuições estendidas de matéria luminosa e escura.
A amostra de BCGs neste estudo incluiu algumas das galáxias mais massivas conhecidas no Universo a uma distância de cerca de 3,2 bilhões de anos-luz (z ~ 0,3).

O estudo também descobriu que os declives dos perfis de dispersão de velocidade se correlacionam com a luminosidade da galáxia: o aumento na velocidade das estrelas é maior em BCGs mais brilhantes, assim como em BGGs.

Se a diversidade completa nos perfis de dispersão de velocidade observados é consistente com os modelos-padrão para o crescimento de galáxias massivas, ainda não está claro.
Comparações mais detalhadas com perfis de dispersão de velocidade em simulações cosmológicas são necessárias.

Fonte: Gemini Observatory

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