Como nascem as Galaxias

Nessa postagem segue uma teoria de formação de objetos pré-galácticos, ou seja, que poderão se tornar galáxias.

Os ingredientes necessários são, matéria escura e matéria bariônica.

Cerca de 96% do conteúdo do universo nos é desconhecido, as chamadas energia escura (Dark Energy) e matéria escura (Dark Matter). Apenas cerca de 4% da matéria do universo é a que compõe estrelas e é claro pessoas como nós (Quem sabe não possa existir seres de matéria escura que não interagem com a luz, vai saber, rsrs)

Abaixo tem um gráfico que mostra a representação dessa distribuição.

 

Mas uma coisa interessante em cosmologia é que existem fases da história cósmica em que cada um desses componentes dominaram a dinâmica do mesmo.

Para entender isso temo o seguinte. No inicio, logo após o Big-Bang, tudo estava muito próximo, os átomos não podiam ser formados, pois a radiação interagia com os elétrons e prótons, afastando um do outro, e sem esse casamento nada de hidrogênio. Essa é a chamada era da radiação.

Aqui vale acentuar uma coisa, os prótons são partículas da família dos Bárions (matéria bariônica) e os elétrons são léptons. Como a massa do elétron e  da ordem de 2 000 vezes menor que a do próton, é comum ouvir em cosmologia apenas o termo matéria bariônica como sendo a matéria ordinária que compõe estrelar.

Continuando.

Quando o universo expandiu o suficiente a radiação perdeu a bola da vez, e os átomos puderam se ajuntar. Mas antes disso, a matéria escura, que não interagem com os fótons, já tinha começado o seu trabalho. Essa por sua vez começou a se agrupar e a formar halos de matéria escura.

Esses halos então começam a atrair  a matéria bariônica, mas as estrelas ainda teriam um pouco de dificuldade para se formarem, pois a radiação ainda estava dominando, como ilustrado na figura abaixo.

Bom, mas isso não durou para sempre, pois o universo continuou expandindo. Então, a matéria bariônica pode se aconchegar em halos de matéria escura. E nesse aconchego se torna propicia a formação estelar. Assim nascem os objetos pré-galácticos, que são halos de matéria escura cuja a formação estelar tem início.

Na figura abaixo tem a representação de uma galáxia, onde a parte brilhante no centro representa a matéria bariônica na forma de estrelas e o halo escuro em volta é justamente o halo de matéria escura.

Nesse vídeo, que foi gerado com dados dos resultados de simulação do projeto de simulações do milênio (The Millennium Simulation Project), mostra a evolução da matéria escura na forma de aglomeração em halos.

Sem mais.