Nossa galáxia, a Via Láctea, é um lugar especial? Uma equipe de cientistas começou uma jornada para responder a essa pergunta há mais de uma década. Iniciada em 2013, a Pesquisa Satellites Around Galactic Analogs (SAGA) estuda sistemas de galáxias como a Via Láctea. Agora, a Pesquisa SAGA publicou três novos artigos de pesquisa no servidor de pré-impressão arXiv que nos fornecem novos insights sobre a singularidade de nossa própria galáxia, a Via Láctea, após concluir o censo de 101 sistemas de satélites semelhantes aos da Via Láctea.

Esses "satélites" são galáxias menores em massa e tamanho que orbitam uma galáxia maior, geralmente chamada de galáxia hospedeira. Assim como satélites menores que orbitam a Terra, essas galáxias satélites são capturadas pela atração gravitacional da galáxia hospedeira massiva e sua matéria escura circundante.

A Via Láctea é a galáxia hospedeira de várias galáxias satélites, das quais as duas maiores são a Grande e a Pequena Nuvens de Magalhães (LMC e SMC). Enquanto a LMC e a SMC são visíveis a olho nu do Hemisfério Sul, há muitas outras galáxias satélites mais fracas orbitando ao redor da Via Láctea que só podem ser observadas com um grande telescópio.

O objetivo do SAGA Survey é caracterizar sistemas de satélites ao redor de outras galáxias hospedeiras que tenham massas estelares semelhantes às da Via Láctea. Yao-Yuan Mao, membro do corpo docente da Universidade de Utah no Departamento de Física e Astronomia, está coliderando o SAGA Survey com Marla Geha na Universidade de Yale e Risa Wechsler na Universidade de Stanford.

Mao é o autor principal do primeiro artigo de uma série de três que foram todos aceitos pelo Astrophysical Journal . Esta série de artigos relata as últimas descobertas da Pesquisa SAGA e disponibiliza os dados da pesquisa para outros pesquisadores em todo o mundo.

No primeiro estudo liderado por Mao, os pesquisadores destacaram 378 galáxias satélites identificadas em 101 sistemas de massa da Via Láctea. O número de satélites confirmados por sistema variou de zero a 13 — em comparação com quatro satélites para a Via Láctea. Embora o número de galáxias satélites no sistema da Via Láctea esteja no mesmo nível dos outros sistemas de massa da Via Láctea,

Uma explicação para essa aparente diferença entre a Via Láctea e os sistemas SAGA é o fato de que a Via Láctea só adquiriu a LMC e a SMC bem recentemente, em comparação com a idade do universo. O artigo SAGA explica que se a Via Láctea for um hospedeiro mais antigo e ligeiramente menos massivo com a LMC e a SMC adicionadas recentemente, seria de se esperar um número menor de satélites no sistema Via Láctea, sem contar outros satélites menores que a LMC/SMC podem ter trazido.

Este resultado demonstra a importância de entender a interação entre a galáxia hospedeira e as galáxias satélites, especialmente ao interpretar o que aprendemos observando a Via Láctea.

Ekta Patel, uma bolsista de pós-doutorado do Hubble da NASA na U, mas não faz parte da equipe SAGA, estuda as histórias orbitais dos satélites da Via Láctea. Depois de aprender sobre os resultados do SAGA, Patel disse: "Embora ainda não possamos estudar as histórias orbitais dos satélites ao redor dos hospedeiros do SAGA, o último lançamento de dados do SAGA inclui um fator de dez a mais de sistemas semelhantes à Via Láctea que hospedam um companheiro semelhante ao LMC do que o conhecido anteriormente. Este enorme avanço fornece mais de 30 ecossistemas de galáxias para comparar com o nosso, e será especialmente útil para entender o impacto de um satélite massivo análogo ao LMC nos sistemas em que residem."

O segundo estudo SAGA da série é liderado por Geha, e explora se essas galáxias satélites ainda estão formando estrelas. Entender os mecanismos que interromperiam a formação de estrelas nessas pequenas galáxias é uma questão importante no campo da evolução de galáxias.

Os pesquisadores descobriram, por exemplo, que galáxias satélites localizadas mais perto de sua galáxia hospedeira tinham mais probabilidade de ter sua formação estelar "extinta" ou suprimida. Isso sugere que fatores ambientais ajudam a moldar o ciclo de vida de pequenas galáxias satélites.

O terceiro novo estudo é liderado por Yunchong (Richie) Wang, que obteve seu doutorado com Wechsler. Este estudo usa os resultados da Pesquisa SAGA para melhorar os modelos teóricos existentes de formação de galáxias. Com base no número de satélites extintos nesses sistemas de massa da Via Láctea, este modelo prevê que galáxias extintas também devem existir em ambientes mais isolados — uma previsão que deve ser possível testar nos próximos anos com outras pesquisas astronômicas, como a Pesquisa de Instrumentos Espectrais de Energia Escura.

Além desses resultados empolgantes que aumentarão nossa compreensão da evolução das galáxias, a equipe do SAGA Survey também traz um presente para a comunidade astronômica. Como parte dessa série de estudos, a equipe do SAGA Survey publicou novas medições de distância, ou redshifts, para cerca de 46.000 galáxias.

"Encontrar essas galáxias satélites é como encontrar agulhas em um palheiro. Tivemos que medir os desvios para o vermelho de centenas de galáxias para identificar apenas uma galáxia satélite", disse Mao. "Esses novos desvios para o vermelho de galáxias permitirão que a comunidade astronômica estude uma ampla gama de tópicos além das galáxias satélites."