Astrônomos encontram uma das maiores colisões de galáxias já observadas

A fusão de galáxias é um processo em que duas ou mais galáxias interagem gravitacionalmente até se fundirem em um único sistema. Durante esse processo, o gás interestelar é comprimido, desencadeando episódios de formação estelar, enquanto os buracos negros supermassivos tendem a migrar para o centro do sistema remanescente.

Fusões entre pares de galáxias são relativamente comuns e já foram observadas em diferentes estágios de evolução. No entanto, sistemas envolvendo três ou mais galáxias em interação são mais raros. A probabilidade de essas condições ocorrerem diminui rapidamente à medida que aumenta o número de galáxias participantes.

Um novo estudo descreve um dos exemplos mais extremos já observado desse fenômeno: um sistema em que seis galáxias participam de um processo de fusão. Segundo os pesquisadores, todas elas abrigam um buraco negro supermassivo em seus núcleos. A descoberta possibilita testar modelos de formação de estruturas em grande escala.

Fusão de galáxias

A fusão de galáxias acontece quando duas ou mais galáxias vão se aproximando devido à atração gravitacional. Ao longo de milhões ou bilhões de anos, suas órbitas decaem, fazendo com que os sistemas se aproximem até formar uma única galáxia. Durante essa interação, nuvens de gás são comprimidas, desencadeando surtos de formação estelar.

Esse fenômeno é considerado um dos principais mecanismos de crescimento e evolução das galáxias ao longo da história do Universo. Um exemplo conhecido é a futura colisão entre a Via Láctea e a galáxia de Andrômeda, prevista para ocorrer em cerca de 4,5 bilhões de anos. Elas irão dar origem à uma única galáxia elíptica.

Sistema com 6 galáxias

O sistema foi identificado a partir de observações realizadas com os telescópios localizados nos Estados Unidos e no Chile. As observações revelaram um grupo de seis galáxias massivas em processo de fusão, que dará origem a uma única galáxia denominada de BCG. A BCG é o objeto mais luminoso presente em um aglomerado de galáxias.

Além das galáxias em interação, os pesquisadores detectaram um halo de com aproximadamente 310 mil parsecs de extensão. Essa luz difusa é formada por estrelas arrancadas de suas galáxias de origem durante as interações gravitacionais da fusão. Essa estrutura é tão tênue que a observação necessita de métodos melhores para detalhar.

Evento maior que o esperado

O sistema observado possui seis galáxias massivas em interação gravitacional, sendo que cinco delas possuem massa equivalente a mais de 100 bilhões de estrelas. Quando a fusão for concluída, estima-se que a galáxia resultante alcance aproximadamente um trilhão de massas solares. Esse processo deverá levar entre 800 milhões e 1,9 bilhão de anos.

Além de suas dimensões, o sistema se destaca por ser muito raro. Os pesquisadores analisaram 52.803 aglomerados de galáxias observados pelo levantamento DESI e encontraram apenas um caso contendo mais de quatro galáxias em fusão simultânea. Para comparação, a amostra continha 2.233 fusões binárias e apenas 12 fusões quádruplas.

Por que esses eventos acontecem?

Uma pergunta que sempre surge é: se as galáxias estão se afastando porque o Universo está se expandindo, como as galáxias estão se aproximando? Embora o Universo esteja em expansão e, em média, as galáxias estejam se afastando umas das outras, essa expansão domina apenas em escalas cosmológicas muito grandes.

Em escalas locais, a gravidade supera esse efeito, mantendo galáxias gravitacionalmente ligadas dentro de grupos e aglomerados. Nesses ambientes, as interações gravitacionais reduzem gradualmente a velocidade orbital dos sistemas, favorecendo encontros e fusões ao longo de bilhões de anos.