Uma distorção na Via Láctea ligado à colisão galáctica

Quando a maioria de nós imagina a forma da Via Láctea, a galáxia que contém nosso próprio sol e centenas de bilhões de outras estrelas, pensamos em uma massa central rodeada por um disco achatado de estrelas em espiral em torno dela. Como na imagem abaixo:

Crédito: ESO/B. Tafreshi (twanight.org)

No entanto, os astrônomos sabem que, em vez de ser simétrica, a estrutura do disco é deformada, mais parecida com a borda de um chapéu de feltro, e que as bordas empenadas estão constantemente em movimento ao redor da borda externa da galáxia.

Uma representação gráfica da Via Láctea mostrando suas bordas externas deformadas. (Foto de Xinlun Cheng)

“Se você já viu o público fazendo uma onda em um estádio, é muito semelhante a esse conceito”, disse Xinlun Cheng, um estudante de astronomia do College e Graduate School of Arts & Sciences da Universidade da Virgínia. “Cada membro do público se levanta e depois se senta no momento certo e na ordem certa para criar a onda à medida que ela circula pelo estádio. Isso é exatamente o que as estrelas em nossa galáxia estão fazendo. Somente neste caso, como a onda está passando pelo disco da galáxia, o disco da galáxia também está girando em torno do centro da galáxia. Em termos de analogia com torcedores de esportes, é como se o próprio estádio também estivesse girando. ”

O que causou essa distorção tem sido objeto de debate. Alguns pesquisadores sugerem que o fenômeno é resultado da instabilidade da própria galáxia, enquanto outros afirmam que é o resquício de uma colisão com outra galáxia no passado distante.

Um artigo recente publicado no The Astrophysical Journal por Cheng, que estuda os movimentos das estrelas, e seus colegas, Borja Anguiano, um associado de pesquisa de pós-doutorado da UVA, e Steven Majewski, um professor do Departamento de Astronomia da faculdade, podem finalmente coloque esse debate para descansar.

Usando dados do observatório espacial de Gaia, satélite lançado em 2013 pela Agência Espacial Europeia para medir as posições, distâncias e movimentos de bilhões de estrelas e informações do APOGEE, um espectrógrafo infravermelho desenvolvido pela UVA para examinar a composição química e os movimentos das estrelas , os astrônomos agora têm as ferramentas para observar os movimentos das estrelas na Via Láctea com um grau de precisão sem precedentes. 

“Combinando as informações do instrumento APOGEE com as informações do satélite Gaia, estamos começando a entender como os diferentes componentes da galáxia estão se movendo”, disse Anguiano, interessado tanto nos movimentos desses componentes quanto nos fenômenos que podem ter originalmente causado esses movimentos.

A galáxia espiral M81, que é semelhante em tamanho e forma à nossa própria galáxia, a Via Láctea. (Foto: NASA)

“Agora é possível caracterizar esses movimentos com uma precisão sem precedentes devido à precisão e robustez estatística do enorme catálogo de estrelas que foi sondado pelo satélite Gaia”, explicou Majewski. “Enquanto isso, nosso grande banco de dados de químicas estelares gerado pelo APOGEE nos dá a capacidade única de inferir idades estelares. Isso nos permite explorar como estrelas de diferentes idades participam da dobra e nos permite ver quando ela foi criada. Saber disso, então, nos dá uma ideia de por que foi criado. ”

Usando esses dados, Cheng e seus colegas desenvolveram um modelo que caracteriza os parâmetros da dobra galáctica, onde começa no disco externo, a velocidade com que a dobra se move e a forma da dobra. O modelo os ajudou a determinar que a deformação, que não afeta nosso próprio sol, mas está passando por nosso sistema solar agora a velocidades que permitem que ele faça uma rotação completa ao redor da galáxia a cada 450 milhões de anos, não é resultado da Massa interna da própria Via Láctea. Em vez disso, é a relíquia do puxão gravitacional no disco da Via Láctea pela passagem próxima de uma galáxia satélite, possivelmente a Galáxia Esferoidal Anã de Sagitário, cerca de 3 bilhões de anos atrás.

“Ainda podemos ver o disco de nossa galáxia tremendo como resultado”, disse Anguiano.

Os dados que a equipe coletou com as novas ferramentas disponíveis para os astrônomos podem ser apenas o começo de uma nova onda de descobertas sobre o nosso universo e como ele surgiu.

“Estamos entrando em uma era na astronomia, especialmente na astronomia galáctica, em que medimos o movimento das estrelas com um nível de precisão tal que podemos mapear seus caminhos orbitais passados ​​e começar a entender como eles podem ter sido afetados em épocas anteriores e como outras galáxias se aproximando da nossa interagiram com estrelas conforme elas estavam nascendo ”, disse Anguiano. “Este nível de precisão abriu uma nova porta para a compreensão do passado de nossa galáxia e como ela foi montada.”

Bibliografia:

• https://news.virginia.edu/content/warp-milky-way-linked-galactic-collision (copiar e colar)
• https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abc3c2
• http://www.ccvalg.pt/astronomia/