O ambiente cósmico molda a estrutura de galáxias em transição e o fim da formação estelar

Quando galáxias entram em sua fase de transição, elas cessam a formação de novas estrelas e alteram progressivamente sua morfologia, passando da forma espiral para a elíptica. Esse processo é significativamente influenciado pelo ambiente cósmico em que se encontram. Galáxias que se desenvolvem como integrantes de um grupo sofrem mais alterações em sua morfologia, podendo até se tornar disformes, possivelmente em razão de colisões e fusões com suas vizinhas. Em contraste, as galáxias de transição que se encontram isoladas no Universo, longe de outras companheiras, tendem a manter suas feições originais, com poucas alterações, por um período mais prolongado. Essas observações corroboram a expectativa de uma correlação direta entre a forma de uma galáxia e o ambiente em que ela evolui.

Para classificar esses objetos celestes, foi empregado o perfil de Sérsic, um modelo matemático que permite inferir a forma e as estruturas de uma galáxia a partir da distribuição de seu brilho superficial. Com base nesse método, os objetos da amostra foram categorizados em quatro tipos distintos. Entre eles, destacam-se as galáxias do tipo tardio, que representam 38% do total analisado, e as do tipo inicial. A compreensão dessas classificações é crucial para mapear a evolução morfológica das galáxias e entender como diferentes ambientes cósmicos contribuem para suas transformações.

As galáxias de transição, por sua vez, são menos abundantes do que as incluídas nas classes de tipo tardio e inicial. Como o próprio nome sugere, elas representam um estágio intermediário, situando-se entre as galáxias espirais, tipicamente azuis e ativas na formação estelar, e as galáxias elípticas, que são avermelhadas e com pouca ou nenhuma formação de estrelas. A expressão mais comum dessa classe intermediária são as galáxias lenticulares, que possuem discos centrais grandes e alongados, mas carecem dos braços espirais característicos, e quase não produzem mais estrelas novas em seu interior.

A distribuição espacial dessas galáxias de transição revela padrões interessantes. Quase 80% das galáxias lenticulares, por exemplo, ocupam uma posição no espaço dentro de um grupo composto por outras galáxias. Esses grupos podem variar consideravelmente em tamanho, abrangendo desde formações pequenas até aglomerados médios e grandes. Essa alta concentração em ambientes densos sugere que a interação gravitacional e as colisões dentro desses grupos desempenham um papel fundamental na aceleração do processo de transição e na alteração morfológica dessas galáxias.

Em contrapartida, pouco mais de 20% dos objetos da amostra são galáxias solitárias, desprovidas de companheiras próximas e localizadas em áreas praticamente vazias do Universo. Nesses casos, a galáxia tende a ser de menor porte e a apresentar estruturas mais compactas e evoluídas. Frequentemente, essas galáxias solitárias já perderam seu disco externo, exibindo apenas um núcleo mais denso de estrelas. A ausência de interações significativas com outras galáxias permite que sua evolução morfológica ocorra de forma mais gradual, preservando algumas de suas características originais por mais tempo, embora ainda avancem para um estado mais compacto.

A astrofísica Claudia Mendes de Oliveira, do IAG-USP, coautora do artigo e supervisora do pós-doutor de Montaguth, enfatiza a importância fundamental de compreender a curta e dinâmica fase de transição das galáxias. O estudo aprofundado desses processos é essencial para desvendar os mecanismos que governam a evolução galáctica e a formação das diversas estruturas que observamos no cosmos, contribuindo para uma visão mais completa do ciclo de vida das galáxias.