Estudando os ambientes das galáxias rádio-silenciosas

Estudar os Ambientes das galáxias massivas é importante pra entender como as galáxias evoluem. Essa evolução é influenciada por vários fatores, incluindo a distribuição de matéria no Universo e como as galáxias interagem entre si. Um foco específico é o estudo das galáxias emissores de rádio e das galáxias silenciosas.

Galáxias emissores de rádio são aquelas que emitem ondas de rádio significativas, geralmente associadas a núcleos galácticos ativos (AGN), enquanto as galáxias silenciosas emitem bem pouca energia de rádio. A maior parte das pesquisas se concentrou nas galáxias emissores de rádio porque elas costumam ser encontradas em ambientes mais densos, como aglomerados de galáxias. Porém, a gente entende menos sobre os ambientes ao redor das galáxias silenciosas, especialmente em altos redshift, que se refere a quanto o Universo se expandiu desde que a luz foi emitida.

Neste estudo, a gente foca nas galáxias silenciosas durante um período conhecido como meio do cosmos, que aconteceu cerca de 3 bilhões de anos após o Big Bang. Durante esse tempo, muitas galáxias estavam formando estrelas. A gente compara os ambientes ao redor dessas galáxias silenciosas com os das galáxias emissoras de rádio pra ver se existem diferenças significativas.

#Por que estudar os ambientes das galáxias?

O ambiente onde uma galáxia está localizada pode nos contar muito sobre sua história, processos e evolução futura. Por exemplo, galáxias em áreas lotadas podem interagir mais frequentemente, o que pode afetar suas taxas de formação estelar e os tipos de estrelas que produzem. Por outro lado, galáxias em áreas menos lotadas podem evoluir de forma diferente.

Estudos anteriores mostraram que existe uma ligação entre o tipo de galáxia e a densidade do seu ambiente. Por exemplo, galáxias elípticas costumam estar em aglomerados densos, enquanto galáxias espirais são mais comuns em regiões menos lotadas. No entanto, a situação não é tão clara para galáxias em altos redshifts. Naquela época, os aglomerados de galáxias ainda não tinham se formado. Apesar disso, algumas observações indicam que um número significativo de galáxias massivas ainda existe em grupos.

#Galáxias de rádio e seu ambiente

Galáxias de rádio, especialmente as emissoras de rádio, costumam ser usadas como indicadores de ambientes densos. Elas têm altas massas estelares e exibem características que sugerem que têm histórias complexas de formação estelar. Há um debate em andamento sobre se essas galáxias estão localizadas em regiões densas por causa de suas altas massas ou se as interações entre o AGN e seu entorno as levam a estar nesses lugares.

Algumas pesquisas tentaram examinar as galáxias silenciosas comparando-as com suas contrapartes emissoras de rádio. Esses estudos sugerem que galáxias silenciosas de massa similar não parecem habitar ambientes tão densos quanto aqueles ocupados por galáxias emissoras de rádio. Isso levanta questões interessantes sobre como essas galáxias evoluem e o papel que seus ambientes desempenham nesse processo.

#Estudando Galáxias submilimétricas

Procurar por galáxias submilimétricas (SMGs) é uma maneira de estudar a Formação de Estrelas. Essas galáxias costumam estar encobertas por poeira, tornando-as difíceis de observar em comprimentos de onda ópticos. Em vez disso, elas são vistas mais claramente na faixa do far-infravermelho ou submilimétrico. Como as SMGs contribuem significativamente para a formação geral de estrelas no Universo, entender sua distribuição ao redor de diferentes tipos de galáxias pode oferecer insights sobre como a formação de estrelas opera em vários ambientes.

Estudos passados sugerem que as SMGs costumam ser encontradas em densidades mais altas ao redor das galáxias emissoras de rádio. No entanto, existem dúvidas sobre se isso é verdadeiro para galáxias silenciosas. Pra isso, buscamos SMGs ao redor de galáxias massivas silenciosas e comparamos nossos achados com o que se sabe sobre os ambientes das galáxias emissoras de rádio.

#A abordagem da pesquisa

Pra investigar isso, selecionamos galáxias silenciosas de uma área de pesquisa específica chamada COSMOS. Nosso objetivo era medir o número de SMGs ao redor dessas galáxias e determinar se elas estão localizadas em ambientes mais densos em comparação com um campo vazio, que serve como controle.

Usamos dados submilimétricos de várias fontes e fizemos uma análise detalhada pra contar o número de SMGs nas regiões ao redor da nossa amostra de galáxias silenciosas. Isso envolveu medir a densidade dessas fontes em regiões de vários tamanhos ao redor de cada galáxia, permitindo que a gente comparasse diferentes áreas de forma sistemática.

#Resultados da análise

Os contagens dos ambientes das nossas galáxias silenciosas foram construídas e comparadas com as contagens do campo vazio. Curiosamente, não encontramos diferença significativa entre os dois. Esse resultado se manteve verdadeiro para diferentes raios de busca, sugerindo que os ambientes ao redor das galáxias silenciosas não são mais densos do que aqueles nas regiões de campo vazio.

Em termos mais simples, galáxias massivas silenciosas não parecem estar cercadas por mais fontes submilimétricas do que o esperado se olhássemos aleatoriamente para uma área vazia do céu. Esse achado é notável porque contrasta com o que se sabe sobre galáxias emissoras de rádio, que costumam estar em ambientes mais ricos.

#Examinando fontes fracas

Pra entender melhor os ambientes da nossa amostra, também olhamos para fontes submilimétricas fracas que não foram detectadas individualmente nas nossas buscas originais. Usamos um mapa de relação sinal-ruído (SNR) pra verificar se poderia haver uma sobredensidade dessas fontes fracas nas regiões ao redor das galáxias silenciosas.

Quando fizemos testes pra comparar essas regiões com campos vazios, não encontramos diferença significativa na densidade de fontes fracas. No entanto, em escalas pequenas, havia indícios de que as galáxias silenciosas poderiam estar em áreas ligeiramente sobredensas, mas isso precisava de mais investigação devido ao número limitado de galáxias que analisamos.

#Ambientes de galáxias individuais

Além de olhar pra tendências gerais, queríamos também ver se alguma galáxia silenciosa específica está em regiões que mostram sinais fortes de sobredensidade. Calculamos a sobredensidade pra cada galáxia individual com base no número de SMGs encontradas dentro de certas distâncias ao redor delas.

Esse exercício revelou que, enquanto algumas galáxias individuais pareciam estar em ambientes sobredensos, os números gerais não excederam o que seria esperado por acaso. Em outras palavras, a maior parte do tempo, os ambientes ao redor da nossa amostra de galáxias silenciosas não mostraram sinais significativos de sobredensidade quando observados no contexto de campos vazios.

#Conclusão

Em resumo, nosso estudo trouxe luz sobre os ambientes de galáxias massivas e silenciosas em altos redshifts. Ao comparar as densidades de galáxias submilimétricas na vizinhança dessas galáxias com um campo vazio, não encontramos diferença significativa, sugerindo que essas galáxias silenciosas não costumam habitar regiões sobredensas.

Isso contrasta com o conhecimento existente sobre galáxias emissoras de rádio que geralmente estão em ambientes mais densos. As implicações dos nossos achados sugerem que os processos que impulsionam a formação de estrelas e a evolução das galáxias em galáxias emissoras de rádio podem ser diferentes dos que atuam nas galáxias silenciosas. Pesquisas futuras serão necessárias pra entender melhor essas diferenças e confirmar se as conclusões tiradas do nosso trabalho se mantêm verdadeiras em amostras maiores e em vários ambientes.

Investigar como diferentes tipos de galáxias interagem com seu entorno vai ajudar a construir uma imagem mais clara da evolução das galáxias. À medida que novos dados se tornam disponíveis, estamos empolgados pra explorar mais as conexões entre galáxias, seus ambientes e os processos que influenciam seu crescimento e atividade.