Fusões e Interações de Galáxias

Encontros gravitacionais e fusões entre galáxias remodelam sua estrutura, desencadeiam explosões de formação estelar e impulsionam o acúmulo de galáxias massivas.

Definition

Fusões e interações de galáxias são encontros gravitacionais entre galáxias que distorcem e interligam suas estrelas e gás, variando de leves perturbações de maré a coalescência completa, e são um mecanismo principal de transformação e crescimento de galáxias.

Scope

Este tópico abrange interações de maré que produzem pontes e caudas, a dinâmica de fusões maiores e menores, o papel do atrito dinâmico na aproximação de galáxias, explosões estelares induzidas por fusões e a formação de galáxias infravermelhas luminosas, e a produção de galáxias elípticas através da fusão de discos.

Core questions

• Como as forças de maré produzem as pontes e caudas vistas em galáxias em interação?
• O que distingue as fusões maiores das menores em seus efeitos?
• Como as fusões desencadeiam explosões estelares e alimentam buracos negros centrais?
• A fusão de espirais pode produzir galáxias elípticas?

Key theories

Interações de maré

Toomre e Toomre mostraram com simulações simples que as marés gravitacionais durante encontros próximos geram naturalmente as pontes e caudas observadas em galáxias em interação.

Formação de elípticas impulsionada por fusões

Simulações demonstram que a fusão de duas galáxias de disco pode produzir um remanescente suportado por pressão que se assemelha a uma elíptica, ligando as fusões à morfologia da galáxia.

Explosões estelares induzidas por fusões

As fusões canalizam gás para os centros galácticos, acendendo intensas explosões estelares que podem fazer os sistemas brilharem como galáxias infravermelhas luminosas e também podem alimentar a atividade nuclear.

Clinical relevance

As fusões são centrais para a montagem hierárquica de galáxias, transformando a morfologia, desencadeando a formação estelar e o crescimento de buracos negros, e explicando sistemas peculiares; a fusão futura prevista da Via Láctea e Andrômeda torna o processo diretamente relevante para a nossa própria Galáxia.

History

As simulações de Toomre e Toomre de 1972 explicaram as galáxias em interação como fenômenos de maré e sugeriram que as fusões constroem elípticas. O desenvolvimento de simulações N-corpos e hidrodinâmicas autoconsistentes nas décadas de 1980 e 1990, juntamente com observações infravermelhas de explosões estelares em fusão, estabeleceu as fusões como um processo evolutivo chave.

Key figures

• Alar Toomre
• Juri Toomre
• Joshua Barnes
• Lars Hernquist

Seminal works

• toomre1972
• barnes1992
• sanders1996

Frequently asked questions

As estrelas colidem quando as galáxias se fundem?

Quase nunca. As estrelas são tão minúsculas em comparação com as distâncias entre elas que as colisões diretas são extremamente raras. O que muda durante uma fusão é o arranjo gravitacional das estrelas e o comportamento do gás, não as próprias estrelas.

A Via Láctea se fundirá com outra galáxia?

Sim. A Via Láctea e a galáxia de Andrômeda estão se aproximando e espera-se que passem por uma grande fusão daqui a bilhões de anos, provavelmente produzindo uma única galáxia mais parecida com uma elíptica.