Em resultados anunciados esta semana no 237º Encontro da Sociedade Astronômica Americana, os cientistas da pesquisa Sloan Digital Sky apresentam o olhar mais detalhado até agora sobre a deformação de nossa própria galáxia.
“Nossa imagem usual de uma galáxia espiral é como um disco plano, mais fino do que uma panqueca, girando pacificamente em torno de seu centro”, disse Xinlun Cheng, da Universidade da Virgínia, o principal autor do estudo. “Mas a realidade é mais complicada.”
Os astrônomos sabem há décadas que muitas galáxias espirais na verdade têm discos com uma leve torção, como uma batata frita ou um disco de vinil deixado por muito tempo ao sol. Essas torções ocorrem em cerca de 50 a 70% das galáxias espirais, incluindo nossa própria Via Láctea.
Surpreendentemente, no entanto, não sabemos muito sobre a deformação da Via Láctea. Presos bem no fundo e limitados a apenas uma única perspectiva da Terra, não temos a capacidade de ver a deformação de nossa galáxia com um olhar. Em vez disso, devemos traçar a forma da urdidura estudando cuidadosamente as posições e movimentos das estrelas em toda a Via Láctea. Isso é exatamente o que os pesquisadores fizeram e, graças aos dados do Sloan Digital Sky Survey, eles foram capazes de obter uma visão mais detalhada do que nunca, descobrindo que não apenas o disco da galáxia está deformado, a dobra viaja ao redor da galáxia uma vez a cada 440 milhões de anos.
“Imagine que você está na arquibancada de um jogo de futebol e a multidão começa a fazer a onda”, diz Cheng. “Tudo que você faz é se levantar e sentar, mas o efeito é que a onda percorre todo o estádio. É o mesmo com a dobra galáctica – as estrelas só se movem para cima e para baixo, mas a onda viaja em todo o galáxia.”
Para encontrar este resultado inesperado, a equipe utilizou o espectrógrafo de alta precisão do Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE), parte do Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Ao longo de seus quase 10 anos de vida, o APOGEE observou centenas de milhares de estrelas na Via Láctea. Ele faz isso coletando espectros, medições da luz das estrelas divididas em seus comprimentos de onda componentes, da mesma forma que um prisma divide a luz em um arco-íris de cores.
“Os espectros do APOGEE fornecem informações sobre a composição química e os movimentos de estrelas individuais”, explica o Dr. Borja Anguiano, da Universidade da Virgínia, co-autor do estudo e mentor de Cheng.
“Isso nos permite separá-los em grupos diferentes, o que por sua vez nos permite seguir a dobra separadamente dentro de cada grupo de estrelas.”
Mas os espectros do APOGEE por si só não foram suficientes para entender a dobra. Rastrear a deformação galáctica requer medições extremamente precisas das distâncias estelares. Para obter essas distâncias, a equipe recorreu aos dados do satélite Gaia da Agência Espacial Européia (ESA), que calcula as distâncias para milhões de estrelas medindo as pequenas oscilações para frente e para trás na direção da estrela como a Terra (e o satélite) orbita o sol.
Ao combinar os dados do APOGEE e Gaia, a equipe foi capaz de criar mapas tridimensionais completos de estrelas na Via Láctea, com informações detalhadas sobre a posição, velocidade e química de cada estrela. Armado com essas medições de alta precisão, a equipe foi capaz de sondar mais longe na parte externa de nossa galáxia para produzir o estudo mais detalhado deste fenômeno.
A análise mostrou como a deformação é causada pela onda que viaja pela Via Láctea, fazendo com que estrelas individuais se movam para cima e para baixo no plano da galáxia enquanto ela viaja. O novo estudo mediu a velocidade e a extensão da onda com mais precisão do que nunca.
A explicação mais provável para a deformação é que uma interação recente com uma galáxia satélite criou uma ondulação gravitacional, e essa ondulação continuou a se mover pela galáxia, formando a onda. Cheng explica, “nosso melhor modelo é que houve um encontro com uma galáxia satélite há cerca de 3 bilhões de anos – isso é considerado relativamente recente pelos astrônomos galácticos.”
Resultados como este mostram como as galáxias são dinâmicas e em constante mudança em escalas de tempo astronômicas.
A emoção está apenas começando para a Via Láctea – em cerca de quatro bilhões de anos, espera-se que colidamos com a galáxia de Andrômeda, um evento que mudará nosso lar galáctico para sempre.
Publicado em 20/01/2021 15h32
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