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# Física# Astrofísica das Galáxias

O Impacto do Ambiente nas Galáxias Anãs

Analisando como o ambiente influencia a formação de estrelas em galáxias anãs.

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Galáxias Anãs e EfeitosGaláxias Anãs e EfeitosAmbientaisem galáxias anãs dentro de aglomerados.Estudando os impactos do resfriamento
Índice

No nosso universo, as galáxias estão sempre mudando ao longo da vida delas. Algumas galáxias continuam formando novas estrelas, enquanto outras param de criar estrelas novas e têm estrelas mais velhas. Esse processo, onde as galáxias param de formar estrelas, é chamado de esgotamento. Recentemente, os pesquisadores têm investigado se o ambiente ao redor de uma galáxia tem um papel importante nesse processo de esgotamento, especialmente para galáxias menores conhecidas como Galáxias Anãs, que são menos massivas do que galáxias maiores.

Este artigo tem como objetivo apresentar descobertas sobre como as galáxias anãs no Aglomerado Fornax são afetadas pelo que está ao seu redor e se o esgotamento delas é principalmente devido a essas influências ambientais.

Galáxias e Seu Ambiente

Galáxias são grandes coleções de estrelas, gás, poeira e matéria escura, unidas pela gravidade. Elas vêm em várias formas e tamanhos, com galáxias de tipo antigo, como elípticas e lenticulares, tendo uma forma mais arredondada e muitas vezes sendo mais velhas. Essas galáxias podem ser encontradas em grupos ou aglomerados maiores, que incluem muitas outras galáxias. O ambiente desempenha um papel fundamental na formação das galáxias, principalmente para as menores.

Em áreas de alta densidade, como os aglomerados, as galáxias anãs podem interagir com o que está ao seu redor, levando a processos que podem tirar o gás delas. Essa perda de gás geralmente resulta na incapacidade dessas galáxias de formar novas estrelas, levando ao seu esgotamento. Entender esses processos é essencial para ter insights sobre a evolução das galáxias.

Observações das Galáxias Anãs

Para estudar as galáxias anãs no Aglomerado Fornax, uma amostra de galáxias foi selecionada. O Aglomerado Fornax é relativamente próximo da Terra, tornando-se um ótimo lugar para estudar essas galáxias. As observações das galáxias nessa região revelaram uma diversidade de atividades de formação estelar. Ao analisar essas galáxias, os pesquisadores tentaram determinar o tempo de esgotamento, que indica quando uma galáxia formou estrelas pela última vez.

A análise envolveu observar as relações entre a massa estelar de uma galáxia e a probabilidade de esgotamento dela. Os achados mostraram que galáxias maiores eram menos propensas a serem esgotadas pelo ambiente. Por outro lado, as galáxias anãs mostraram uma maior probabilidade de esgotamento, destacando a sensibilidade delas aos fatores ambientais.

Metodologia do Estudo

Esse estudo analisou os processos de esgotamento nas galáxias anãs e comparou dados observacionais com simulações. Observando o Aglomerado Fornax e o Aglomerado Virgem nas proximidades, os pesquisadores compararam os resultados de ambos os Ambientes. O objetivo era entender como o ambiente local afetou o esgotamento das galáxias anãs.

O estudo utilizou um método para medir o "tempo de esgotamento" de cada galáxia. Isso envolveu olhar quanto de massa estelar foi formada em uma galáxia e em que momento o esgotamento ocorreu. Simulações de pesquisas anteriores também foram utilizadas para entender melhor como esses processos acontecem em diferentes ambientes e ver como eles se alinham com os dados observacionais.

Efeitos Ambientais no Esgotamento

Ao examinar as galáxias anãs, os pesquisadores descobriram que o ambiente teve um impacto significativo sobre como e quando o esgotamento ocorreu. As galáxias anãs mostraram ser mais propensas a mudanças ambientais que levaram ao esgotamento, especialmente no Aglomerado Fornax.

Isso foi atribuído a vários mecanismos, como o "ram-pressure stripping", onde o gás em uma galáxia é empurrado para fora pela pressão do meio ao redor. Outras interações, como forças de maré de galáxias massivas próximas, também podem influenciar as galáxias anãs, potencialmente tirando o gás delas e interrompendo a Formação de Estrelas. Os achados gerais indicaram que as galáxias anãs eram muito mais sensíveis ao que estava ao seu redor em comparação com galáxias maiores, que tendiam a evoluir independentemente do ambiente.

Comparando Observações e Simulações

Para analisar essas interações mais a fundo, os pesquisadores compararam descobertas observacionais com dados de simulações. Observacionalmente, cerca de 36% das galáxias anãs mostraram esgotamento provavelmente ligado ao ambiente delas. Em contraste, as simulações indicaram que muitas galáxias menores não eram tão influenciadas pelo que estava ao seu redor como foi observado na realidade.

As diferenças entre as observações e as simulações sugeriram que a compreensão atual dos processos de esgotamento ainda está evoluindo. Foi reconhecido que modelar o esgotamento de forma precisa continua sendo um desafio, já que as previsões frequentemente não se alinham com as observações do mundo real das galáxias anãs em aglomerados.

Histórias de Formação Estelar

A história da formação estelar (HFE) dá uma visão de quanto de massa estelar foi formada ao longo da vida de uma galáxia. Essa análise ajudou os pesquisadores a entender quando uma galáxia formou estrelas pela última vez. Calculando a massa cumulativa formada dentro de diferentes períodos de tempo, os pesquisadores conseguiram identificar quando ocorreu o esgotamento.

Foi observado que a HFE cumulativa poderia variar significativamente dependendo do ambiente da galáxia. As galáxias anãs em ambientes de alta densidade apresentaram tendências de formação estelar significativamente diferentes em comparação com aquelas em áreas menos densas. Isso enfatizou ainda mais o papel dos fatores ambientais na formação das histórias de formação estelar das galáxias.

Implicações dos Achados

As implicações desses achados são significativas para entender a evolução das galáxias. Especificamente, sugerem que fatores ambientais influenciam significativamente os processos de esgotamento das galáxias anãs. O estudo reforça a ideia de que o ambiente local é um fator crucial para a evolução das galáxias de baixa massa.

Além disso, os achados indicam que o esgotamento não depende apenas das propriedades internas de uma galáxia, mas também é afetado por influências externas. À medida que os fatores ambientais continuam a desempenhar um papel em como as galáxias evoluem, torna-se essencial considerar tanto os processos internos quanto os externos ao estudar a formação e evolução das galáxias.

Conclusão

Em resumo, o esgotamento das galáxias anãs no Aglomerado Fornax é um processo complexo influenciado por vários fatores ambientais. Enquanto galáxias maiores tendem a ser menos afetadas pelo que está ao seu redor, as galáxias anãs mostram uma maior sensibilidade às condições locais. Isso destaca a necessidade de uma compreensão abrangente das interações entre galáxias e seus ambientes para entender melhor os processos envolvidos na evolução das galáxias.

Investigações futuras devem continuar a explorar essas relações, mergulhando mais fundo nos mecanismos por trás do esgotamento e dos efeitos ambientais nas galáxias. Ao combinar dados observacionais com simulações avançadas, os pesquisadores podem trabalhar para uma imagem mais completa da evolução das galáxias e dos fatores que a influenciam.

Entender as condições que levam ao esgotamento pode, em última análise, contribuir para uma compreensão mais ampla de como as galáxias se formam e evoluem ao longo do tempo, fornecendo insights sobre o complexo universo em que habitamos.

Fonte original

Título: Are early-type galaxies quenched by present-day environment? A study of dwarfs in the Fornax Cluster

Resumo: Galaxies undergo processes throughout their lifetimes that ultimately lead to the expulsion of the gas and the cessation of the star-forming activity. This phenomenon commonly known as quenching, can be caused by environmental processes. For this we use the results of Romero-G\'omez et al. (2024), who analyzed galaxies from the SAMI-Fornax and ATLAS$^{3D}$ survey. Using t$_{90}$ as an approximation for the quenching time and comparing it with the infall time derived from phase-space models, we determine the probability of the quenching being produced by the local environment of galaxies. Our results reveal a relation between galaxy mass and quenching probability. Down to M$_{\star}$ $\sim$10$^{10}$ M$_{\odot}$, galaxies exhibit almost zero probability of quenching, suggesting their independence from environmental effects. As we move into the mass regime of dwarf galaxies, the probability increases with decreasing mass, highlighting their sensitivity to environmental quenching. For the dwarfs, 10$^{7}$ - 10$^{9}$ M$_{\odot}$, 36$\pm$9% of our observational data are consistent with this hypothesis, challenging the idea that the present-day cluster, Fornax, is the primary driver of quenching in the low mass galaxies. We compare these results with cosmological simulations, selecting galaxies under similar conditions to our observational sample. The simulated sample shows lower quenching probabilities as we move down in mass, only 5$\pm$1% of galaxies meet the quenching criteria. This discrepancy between observations and simulations underlines that modelling quenching is still in its infancy. In general, the number of observed galaxies quenched by their environment is lower than expected, which suggests that pre-processing plays a larger role in galaxy evolution. Ultimately, our results highlight the need for higher-quality simulations and refinement of galaxy formation and evolution models.

Autores: Romero-Gómez, J., Reynier F. Peletier, J. A. L. Aguerri, R. Smith

Última atualização: 2024-04-23 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2404.15519

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.15519

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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