Após apenas um ano de operações, a missão Euclid da Agência Espacial Europeia começou a desvendar o mistério da razão pela qual as galáxias assumem formas diferentes e como estas diferentes formas se relacionam entre si. Responder a esta questão envolve acompanhar como as galáxias e os seus buracos negros supermassivos centrais crescem juntos ao longo do tempo.
Tendo sido lançado apenas em julho de 2023, o Telescópio espacial Euclides usou seu extraordinário campo de visão para observar impressionantes 1,2 milhão de galáxias. Estes objetos galácticos estão catalogados na primeira divulgação de dados da sonda, lançada em março de 2025. Estima-se que, no final da sua missão principal de 6 anos, Euclid terá estudado dezenas de milhões de galáxias. Portanto, não é de admirar que os astrónomos esperem que isso provoque grandes ondas na nossa compreensão de como as galáxias evoluem.
“O Euclid oferece uma combinação sem precedentes de nitidez e cobertura do céu – irá mapear todo o céu extragaláctico”, disse Maximilian Fabricius, cientista do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), em comunicado. “Pela primeira vez, podemos estudar sistematicamente como as formas e estruturas centrais das galáxias se relacionam com a sua história de formação em escalas verdadeiramente cósmicas.”
Os cientistas estão cientes de que a morfologia distinta das galáxias, desde vastas espirais como a Via Láctea até elípticas sem características como Messier 87, resulta do curso de sua evolução. Os dados de Euclides foram usados para criar um diagrama de “diapasão galáctico” que mostra galáxias azuis em formação de estrelas à direita, movendo-se para a esquerda à medida que crescem e esgotam seu gás e poeira geradores de estrelas, fundem-se com outras galáxias e, eventualmente, formam vastas galáxias elípticas.
Galáxias crescem com seus buracos negros
Fabricius e colegas começaram a sua pesquisa mergulhando nos dados de Euclides e identificaram galáxias que mostram potenciais “núcleos secundários”. Estes têm o potencial de se juntarem aos núcleos existentes para criar uma buraco negro supermassivo binário. Esta é uma fase vital na fusão de galáxias e ajuda a ditar como as regiões centrais destas galáxias são remodeladas durante estes eventos.
Os núcleos identificados albergam ambos um buraco negro supermassivo com uma massa de milhões ou mesmo milhares de milhões de vezes a massa do Sol, que são reunidos através da fusão entre as suas galáxias hospedeiras. Esses buracos negros formam inicialmente um sistema binário, girando um em torno do outro. Mas à medida que orbitam um ao outro, este sistema emite ondulações no espaço-tempo chamadas “ondas gravitacionais“que carregam o momento angular para longe do sistema.
Isto faz com que os buracos negros se juntem em espiral até colidirem e se fundirem, criando um buraco negro supermassivo ainda mais massivo. Isso significa que o crescimento do buraco negro através da fusão é um resultado inevitável da fusão de galáxias que dá origem a enormes galáxias elípticas. Mas antes disso vem um período relativamente curto de “núcleos duplos”.
“Os buracos negros mais massivos situam-se nos centros de galáxias elípticas gigantes e pensa-se que crescem principalmente através de fusões com outros buracos negros supermassivos”, disse Fabricius. “Ao detectar e analisar núcleos secundários, o Euclid permite-nos explorar como estes enormes buracos negros continuam a crescer – e como o seu crescimento influencia as galáxias que os acolhem.”
A primeira divulgação de dados do Euclid cobre apenas cerca de 0,5% do conjunto de dados que a missão acabará por entregar – mas o telescópio espacial já permitiu outras formas de investigação.
A sensibilidade de Euclides já revelou que as galáxias mais comuns no cosmos não são galáxias espirais como a Via Láctea, mas sim galáxias anãs pequenas e fracas, que eram demasiado escuras para serem observadas em detalhe anteriormente.
Até agora, Euclides identificou 2.674 galáxias anãs, algumas das quais contêm núcleos azuis compactos ou aglomerados globulares. Isto é significativo para a evolução das galáxias porque são estas galáxias anãs que se pensa serem os blocos de construção de galáxias maiores como a Via Láctea.
Graças a Euclides, a nossa visão do diapasão galáctico está a mudar e a tornar-se muito mais detalhada, levando a uma melhor compreensão da estrutura e evolução galáctica.
