A morte de uma galáxia é tudo menos gradual. Quando suas regiões formadoras de estrelas entram em colapso, o processo ocorre de forma abrupta, em um desligamento súbito que os astrônomos chamam de extinção rápida. Esse fenômeno marca o surgimento das galáxias pós-surto estelar, sistemas que viveram recentemente um período intenso de formação de estrelas, mas que agora exibem um silêncio cósmico intrigante.
Essas galáxias são raras — menos de 1% do total — e funcionam como cenas de crime astronômicas. A luz visível já revelava pistas, como fortes linhas de absorção de estrelas jovens combinadas à ausência de sinais de formação estelar ativa. Mas métodos antigos deixavam escapar parte dessas galáxias, criando lacunas importantes na compreensão do fenômeno.
Para entender por que a formação estelar cessa tão rapidamente, é preciso olhar para o combustível essencial: o gás frio, especialmente o hidrogênio molecular. Sem esse material, ou se ele estiver perturbado, as estrelas simplesmente deixam de nascer. No entanto, estudos anteriores eram inconsistentes, com critérios variados e amostras pequenas, o que gerava resultados conflitantes — inclusive a hipótese de galáxias ricas em gás que, misteriosamente, não formavam estrelas.
Outras pesquisas mostraram que algumas dessas galáxias não estavam realmente "mortas", mas sim escondidas atrás de poeira densa, mascarando a formação estelar em observações ópticas. O cenário, portanto, era nebuloso e exigia uma abordagem mais robusta para esclarecer o enigma.
Foi essa lacuna que motivou o projeto EMBERS I, liderado por Ben F. Rasmussen. A equipe decidiu realizar a primeira avaliação uniforme dos reservatórios de gás atômico e molecular em uma grande amostra de galáxias pós-surto estelar, adotando uma estratégia abrangente e padronizada — como substituir uma foto borrada por uma investigação completa.
Os pesquisadores selecionaram 114 galáxias do Sloan Digital Sky Survey e iniciaram longas campanhas de observação. Para detectar hidrogênio atômico, recorreram ao gigantesco radiotelescópio FAST, na China. Já o hidrogênio molecular foi inferido por meio da emissão de monóxido de carbono, medida em quase 190 horas de observações com o telescópio IRAM, resultando em uma amostra final de 61 galáxias analisadas.
Nesta foto divulgada pela Agência de Notícias Xinhua, uma vista aérea do Telescópio Esférico de Abertura de Quinhentos Metros (FAST, na sigla em inglês) no remoto condado de Pingtang, na província de Guizhou, sudoeste da China, 24 de setembro de 2016
© AP Photo / Xinhua/Liu Xu
Os resultados mostram que, em média, essas galáxias possuem entre 0,3 e 0,6 vez menos hidrogênio molecular do que galáxias semelhantes que ainda formam estrelas. A conclusão é clara: a extinção rápida está fortemente ligada ao esgotamento do combustível estelar — quando o gás acaba, a festa termina.
Mas o estudo também revela uma diversidade surpreendente. Algumas galáxias pós-surto ainda mantêm quantidades significativas de gás, variando de 2% a 250% de sua massa estelar. Isso indica que não existe um único caminho para o desligamento estelar: algumas galáxias parecem condenadas a um fim definitivo, enquanto outras podem ter um segundo ato, com a possibilidade de reacender temporariamente a formação de estrelas.