As interações que ocorrem em uma fusão de galáxias são um aspecto-chave da evolução galáctica e estão entre os eventos mais espetaculares na vida das galáxias. Durante esses eventos de fusão, as galáxias sofrem mudanças dramáticas em sua aparência e em seu conteúdo estelar. Esses sistemas são excelentes laboratórios para rastrear a formação de aglomerados de estrelas sob condições físicas extremas.

A Via Láctea normalmente forma aglomerados de estrelas com massas que são 10 mil vezes a massa do nosso Sol. Isso não é nada se comparado as massas dos aglomerados de estrelas que se formam em galáxias em colisão, pois elas podem atingir massas de milhões de vezes à do Sol.

Esses sistemas estelares densos também são muito luminosos. Mesmo após a colisão, quando o sistema galáctico resultante começa a desaparecer em uma fase mais tranquila, esses aglomerados de estrelas muito massivos brilharão por toda a galáxia hospedeira.

As colisões duram bastante tempo para a escala humana, dadas as grandes distâncias do cosmo, em geral alguns milhões, ou até mesmo bilhões de anos.

Uma pesquisa do Hubble Imaging Probe of Extreme Environments and Clusters (HiPEEC) estudou seis fusões de galáxias para analisar como os aglomerados de estrelas são afetados durante as colisões pelas mudanças rápidas que aumentam drasticamente a taxa de formação de novas estrelas nessas galáxias. 

As capacidades do Hubble tornaram possível resolver grandes “nós” formadores de estrelas em numerosos aglomerados compactos de jovens estrelas. As observações ultravioleta e infravermelho próximo feitas pelo Hubble desses sistemas foram usadas para derivar idades, massas e extinções de aglomerados de estrelas e para analisar a taxa de formação de estrelas dentro dessas seis galáxias em fusão. O estudo HiPEEC revela que as populações de aglomerados de estrelas sofrem grandes e rápidas variações em suas propriedades, com os aglomerados mais massivos formados no final da fase de fusão.

Esta imagem, obtida com a Wide Field Camera 3 (WFC3) e a Advanced Camera for Surveys (ACS), ambas instaladas no Hubble Space Telescope da NASA / ESA, mostra a peculiar galáxia NGC 3256. A galáxia está localizada a cerca de 100 milhões de anos-luz da Terra e é o resultado de uma fusão galáctica que ocorreu em um passado distante, criando sua aparência distorcida. Os sinais reveladores da colisão são as duas caudas luminosas saindo da galáxia.

NGC 3256 pertence ao complexo do superaglomerado Hydra-Centaurus, o sistema esconde um núcleo duplo e um emaranhado de faixas de poeira na região central. As caudas são “cravejadas” com uma densidade particularmente alta de aglomerados de estrelas. Como tal, NGC 3256 fornece um alvo ideal para investigar explosões estelares que foram desencadeadas por fusões de galáxias.

O sistema de galáxias NGC 1614 tem um centro óptico brilhante e dois braços espirais internos claros que são bastante simétricos. Ele também tem uma estrutura externa espetacular que consiste principalmente em uma grande extensão curva unilateral de um desses braços para o canto inferior direito, e uma cauda longa, quase reta, que emerge do núcleo e cruza o braço estendido para a parte superior direita. A galáxia parece ser o resultado de uma interação de maré e da fusão resultante de dois sistemas predecessores.

O sistema tem uma região nuclear de luminosidade semelhante à de um quasar, mas não mostra nenhuma evidência direta de um núcleo ativo. Está intensamente e desigualmente avermelhado em seu núcleo, enquanto a imagem infravermelha também mostra uma “crista” de poeira. A “cauda” linear no canto superior direito e os braços estendidos no canto inferior direito são provavelmente os restos de uma companheira em interação e a(s) pluma(s) de maré causada pela colisão. NGC 1614 está localizada a cerca de 200 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Eridanus.

A galáxia  NGC 4194, também é conhecida pelo nome de Fusão da Medusa. Uma galáxia primitiva consumiu um sistema menor rico em gás, lançando fluxos de estrelas e poeira para o espaço. Esses fluxos vistos subindo do topo da fusão, se assemelham às cobras se contorcendo que Medusa, um monstro na mitologia grega antiga, notoriamente tinha em sua cabeça no lugar do cabelo, e por isso o objeto tem esse nome intrigante.

A lenda da Medusa também afirmava que qualquer pessoa que visse seu rosto se transformaria em pedra. Nesse caso, você pode olhar sem medo no centro das galáxias que se fundem, uma região conhecida como Olho da Medusa. Todo o gás frio acumulado nesta região desencadeou a formação de estrelas, fazendo com que se destacassem intensamente contra o pano de fundo cósmico escuro.

A fusão da Medusa está localizada a cerca de 130 milhões de anos-luz de distância, na constelação da Ursa Maior. 

Este sistema consiste em um par de galáxias, apelidadas de IC 694 e NGC 3690, que passaram por perto cerca de 700 milhões de anos atrás. Como resultado dessa interação, o sistema passou por uma forte explosão de formação de estrelas. Nos últimos quinze anos, aproximadamente, seis supernovas surgiram nos confins da galáxia, tornando este sistema uma notável fábrica de supernovas. 

Localizada na constelação de Hércules, a cerca de 230 milhões de anos-luz de distância, NGC 6052 é um par de galáxias em colisão. Elas foram descobertas pela primeira vez em 1784 por William Herschel e foram originalmente classificadas como uma única galáxia irregular por causa de sua forma estranha. No entanto, agora sabemos que NGC 6052 na verdade consiste em duas galáxias que estão em processo de colisão.

Há muito tempo, a gravidade juntou as duas galáxias ao estado caótico que agora observamos. Estrelas de ambas as galáxias originais agora seguem novas trajetórias causadas pelos novos efeitos gravitacionais. No entanto, as colisões reais entre as próprias estrelas são muito raras, pois as estrelas são muito pequenas em relação às distâncias entre elas (a maior parte de uma galáxia é espaço vazio). Eventualmente, as coisas irão se acalmar e um dia as duas galáxias terão se fundido totalmente para formar uma única galáxia estável.

Nossa própria galáxia, a Via Láctea, sofrerá uma colisão semelhante no futuro com nossa vizinha galáctica mais próxima, a Galáxia de Andrômeda. Embora não se espere que isso aconteça por cerca de 4 bilhões de anos, não há nada com que se preocupar ainda.

Aparecendo na escuridão sem limites do espaço, NGC 34 parece mais uma criatura bioluminescente de outro mundo vinda dos oceanos profundos do que uma galáxia. Situada na constelação de Cetus (O Monstro Marinho), a região externa da galáxia parece quase translúcida, pontilhada de estrelas e estranhas gavinhas finas.

A principal causa da estranha aparência desta galáxia está em seu passado. Se pudéssemos reverter o tempo em alguns milhões de anos, veríamos duas belas galáxias espirais em rota de colisão direta. Quando essas galáxias colidiram umas com as outras, seus intrincados padrões e braços espirais foram permanentemente perturbados. A imagem mostra o centro brilhante da galáxia, resultado deste evento de fusão que criou uma explosão de formação de novas estrelas e iluminou o gás circundante. À medida que as galáxias continuam a se entrelaçar e se tornar uma, a forma de NGC 34 se tornará mais parecida com a de uma galáxia peculiar, desprovida de qualquer forma distinta.

Na vastidão do espaço, as colisões entre galáxias são eventos bastante raros, mas podem ser numerosos em superaglomerados contendo centenas ou mesmo milhares de galáxias.

Cada um dos sistemas de fusão mostrados aqui foi publicado anteriormente pelo Hubble, em 2008 e recentemente em outubro de 2020.

Fonte: https://esahubble.org/news/heic2101/?s=08