Three-dimensional hydrodynamical simulations of the supernovae-driven gas loss in the dwarf spheroidal galaxy Ursa Minor

Resumo

Como usual nas galáxias anãs esferoidais do Grupo Local, Ursa Minor possui muito pouco gás nos dias atuais. Como esta galáxia perdeu seu gás é ainda controverso na literatura. Com o objetivo de estudar a perda de gás ao longo da história de Ursa Minor, nós realizamos, pela primeira vez na literatura, simulações hidrodinâmicas tridimensionais para esta galáxia, assumindo que a remoção do gás é induzida, única e exclusivamente, por supernovas do tipo II. A configuração inicial do gás e as taxas de supernovas usadas em nossas simulações estão vinculadas à taxa de formação estelar e à dispersão de velocidades de Ursa Minor inferidas observacionalmente. Após três bilhões de anos de evolução, nós encontramos que a eficiência em remover gás é maior quando a taxa de supernovas é aumentada, ou quando a densidade inicial do gás é mais baixa. As taxas de perda de massa inferidas são sistematicamente mais altas nas regiões centrais (< 300 pc), ainda que tal relação não seja estritamente linear ao longo do tempo e do raio galáctico. Estruturas filamentares induzidas por instabilidades Rayleigh-Taylor e cascas concêntricas relacionadas às ondas acústicas produzidas pelas supernovas podem explicar quantitativamente as perdas de massa inferidas a partir de nossas simulações. Nossos resultados sugerem que as supernovas de tipo II são capazes de transferir a maior parte do gás da região central para o halo galáctico. Entretanto, mecanismos físicos adicionais parecem ser necessários para remover o gás das regiões mais externas de Ursa Minor. (AU)