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Spin flips show how galaxies grow from the cosmic web

The alignment between galaxy spins and the large-scale structure of the universe reveals the processes by which different components of galaxies form.


The large-scale structure of the universe is traced by the distribution of galaxies. This "cosmic web" consists of giant filamentary structures linking massive clusters of galaxies.

A new study published in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society finds that galaxies with bigger bulges tend to spin perpendicular to the filaments in which they are embedded, while galaxies with smaller bulges tend to spin parallel to these filaments.

"It all relates to the mass of the bulge," says astrophysicist Dr. Stefania Barsanti from the Australian National University, lead author of the paper and a member of the ASTRO 3D Centre of Excellence.

"Galaxies which are mostly disk, with a low-mass bulge, tend to have their spin axis parallel to the nearest filament. This is because they form mainly from gas falling ono the filament and 'rolling it up.' Galaxy bulges grow when galaxies merge, generally as they move along the filament. So, mergers also tend to 'flip' the alignment between the galaxy spin and the filament from parallel to perpendicular."

O alinhamento entre os giros das galáxias e a estrutura em grande escala do universo revela os processos pelos quais os diferentes componentes das galáxias se formam.


A estrutura em grande escala do universo é traçada pela distribuição das galáxias. Esta "teia cósmica" consiste em estruturas filamentosas gigantes que ligam enormes aglomerados de galáxias.

Um novo estudo publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society descobriu que galáxias com protuberâncias maiores tendem a girar perpendicularmente aos filamentos em que estão inseridas, enquanto galáxias com protuberâncias menores tendem a girar paralelamente a esses filamentos.

"Tudo está relacionado à massa da protuberância", diz a astrofísica Dra. Stefania Barsanti, da Universidade Nacional da Austrália, principal autora do artigo e membro do ASTRO 3D Center of Excellence.

“Galáxias que são principalmente discos, com uma protuberância de baixa massa, tendem a ter seu eixo de rotação paralelo ao filamento mais próximo. Isso ocorre porque elas se formam principalmente a partir do gás caindo no filamento e 'enrolando-o'. As protuberâncias das galáxias crescem quando as galáxias se fundem, geralmente à medida que se movem ao longo do filamento. Assim, as fusões também tendem a 'inverter' o alinhamento entre a rotação da galáxia e o filamento de paralelo para perpendicular."

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