Os astrônomos observaram estrelas distantes no leve halo em torno de nossa galáxia, a Via Láctea, e agora criaram um mapa do halo, o primeiro de seu tipo nessas partes mais externas de nossa galáxia. Essas novas observações, disseram os astrônomos em abril de 2021, mostram como a Grande Nuvem de Magalhães – uma das galáxias satélite da Via Láctea – criou uma esteira, como um navio navegando por águas calmas, enquanto viaja pelo halo da Via Láctea. O rastro aparece como um caminho distinto e brilhante de estrelas no mapa, nos dizendo que as Nuvens de Magalhães ainda estão viajando em sua primeira órbita ao redor da galáxia da Via Láctea. E a própria esteira pode ser feita de matéria escura, arrastando as estrelas com ela!
A descoberta foi publicada na revista científica Nature em 21 de abril.
Existem muitas coisas interessantes sobre os halos galácticos. Eles são fracos e difíceis de observar, estendem-se por grandes distâncias fora de suas galáxias e – além de algumas estrelas, gás e poeira – acredita-se que contenham uma grande quantidade de matéria escura. A matéria escura é chamada de “escura” não apenas porque sabemos pouco sobre ela, mas porque ela não nos revela sua existência por meio da luz, apenas por meio da interação gravitacional com outra matéria. O vídeo acima ilustra o quão longe do disco principal da nossa galáxia o halo se estende, bem como o caminho – o rastro – da Grande Nuvem de Magalhães viajando por ele.
Se a matéria escura realmente constitui a maior parte do halo – e todas as diferentes teorias sobre a natureza da matéria escura concordam com isso – uma galáxia viajando através do halo também deixaria um rastro na matéria escura, não apenas nas estrelas. Como uma declaração da NASA / JPL o descreveu:
A esteira observada no novo mapa estelar é considerada o contorno desta esteira de matéria escura; as estrelas são como folhas na superfície deste oceano invisível, sua posição mudando com a matéria escura.
As regiões internas do halo da Via Láctea já foram investigadas em detalhes, mas esta é a primeira vez que os astrônomos foram capazes de mapear de forma semelhante as regiões externas do halo, incluindo a esteira, a uma distância de 200.000 a 325.000 anos-luz de o centro da nossa galáxia. (Como comparação, o disco da galáxia visível da Via Láctea, com o qual estamos mais familiarizados, tem um diâmetro de cerca de 100.000 anos-luz, então isso está muito longe).
Com o halo tão tênue, como você fará para observá-lo? Embora as estrelas sejam extremamente esparsas no halo, ainda existem algumas lá. Os pesquisadores mediram 1.301 estrelas localizadas a vastas distâncias do halo, usando dados da missão Gaia da Agência Espacial Europeia e do NASA Near Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer (NEOWISE, que também deu nome ao cometa de 2020). Mas apontar com precisão suas distâncias foi um dos maiores obstáculos. Então, eles escolheram apenas um tipo específico de estrelas gigantes vermelhas, classificadas como gigantes K no esquema de classificação estelar. O NEOWISE conseguiu detectar com eficiência essas estrelas na parte infravermelha do espectro eletromagnético, o que ajudou a equipe a encontrar suas distâncias precisas no halo e criar o mapa.
Parte da equipe por trás dessa pesquisa previu como a matéria escura no halo da Via Láctea deveria se parecer, usando modelos de computador. Portanto, quando os dados observacionais mostraram uma esteira atrás da Grande Nuvem de Magalhães e outra região de estrelas de maior densidade na parte norte do halo, isso não foi totalmente uma surpresa.
O membro da equipe Gurtina Besla do Observatório Steward da Universidade do Arizona disse:
O que foi uma previsão puramente teórica agora foi validado por dados observacionais, fornecendo um argumento convincente para a existência de matéria escura.
O autor principal Charlie Conroy, professor da Universidade de Harvard, descreveu como podemos aprender mais sobre a matéria escura, por exemplo, em que ela consiste, combinando modelos e dados:
Você pode imaginar que a esteira atrás de um barco será diferente se o barco estiver navegando pela água ou pelo mel. Nesse caso, as propriedades da esteira são determinadas pela teoria da matéria escura que aplicamos.
Nicolás Garavito-Camargo, coautor do estudo na University of Arizona, explicou como esta pesquisa também se aplica a outras galáxias:
A Via Láctea é a única galáxia em que podemos resolver as estrelas e o halo neste nível de detalhe, por isso é o nosso “laboratório natural” mais importante no qual podemos estudar como as galáxias funcionam em geral. Achamos que o que observamos aqui provavelmente se aplica a galáxias semelhantes em todo o universo.
A Grande Nuvem de Magalhães é uma pequena galáxia girando em torno da Via Láctea, a cerca de 160.000 anos-luz de distância de nós. Ela e sua companheira menor, a Pequena Nuvem de Magalhães (freqüentemente abreviada como LMC e SMC, respectivamente), são claramente visíveis a olho nu no hemisfério sul, onde se parecem exatamente com seu homônimo: como curiosas nuvens estacionárias. A previsão é que o LMC colida com a Via Láctea em um futuro distante e, em essência, essa colisão já começou se você levar em consideração o halo como parte de nossa galáxia.
Resumindo: os astrônomos criaram um mapa do halo de nossa galáxia, a Via Láctea – suas regiões distantes – mostrando como a Grande Nuvem de Magalhães criou uma esteira ao longo de seu caminho percorrido, evidência de que a galáxia anã satélite está apenas em sua primeira órbita em torno da Via Láctea. O mapa fornece uma maneira de aprender mais sobre a natureza da matéria escura, considerada como constituinte de grande parte do halo galáctico.
Publicado em 09/05/2021 13h20
Artigo original:
Estudo original: