Quando você está no meio de alguma coisa, é muito difícil dizer exatamente o tamanho dela. Como a galáxia da Via Láctea, por exemplo. Não podemos exatamente tirar uma foto dele de fora, portanto, nossas melhores estimativas se baseiam em medições de distância a objetos nos arredores.
Uma estimativa baseada nos dados de mapeamento de Gaia no ano passado nos deu um diâmetro de disco de cerca de 260.000 anos-luz, mais ou menos. Mas, assim como a influência do Sol se estende para além do Cinturão de Kuiper, a influência gravitacional e a densidade da Via Láctea – seu halo invisível da matéria escura – se estendem para mais longe do que o disco.
Quanto mais longe? Bem, como novos cálculos descobriram, um pouco. Em um novo artigo enviado ao Monthly Notices da Royal Astronomical Society e enviado ao arXiv, a astrofísica Alis Deason, da Universidade de Durham, no Reino Unido, e seus colegas revelaram um diâmetro de 1,9 milhão de anos-luz.
Há mais na Via Láctea do que as coisas que podemos ver – as estrelas e o gás girando em órbita em torno de Sagitário A *, o buraco negro supermassivo no centro galáctico. Sabemos disso porque as estrelas nas bordas externas do disco galáctico estão se movendo muito mais rápido do que deveriam basear-se na influência gravitacional da matéria detectável.
A influência gravitacional adicional que dá um empurrão nessa rotação é interpretada como proveniente da matéria escura – um vasto halo esférico do material que envolve o disco galáctico. Mas, como não podemos detectar diretamente a matéria escura, temos que inferir sua presença com base em como ela afeta as coisas ao seu redor.
Então, foi isso que Deason e sua equipe internacional de colegas fizeram.
Primeiro, eles realizaram simulações cosmológicas de alta resolução dos halos de matéria escura das galáxias da Via Láctea, isoladamente e em análogos do Grupo Local, um pequeno grupo de galáxias com cerca de 9,8 milhões de anos-luz de diâmetro, para o qual a Via Láctea pertence.
Eles estavam particularmente focados na proximidade da Via Láctea à M31, também conhecida como galáxia de Andrômeda, o nosso grande vizinho mais próximo e com o qual a Via Láctea deve colidir em cerca de 4,5 bilhões de anos. As duas galáxias estão atualmente com cerca de 2,5 milhões de anos-luz de distância – próximas o suficiente para já estar interagindo gravitacionalmente.
Usando vários programas de simulação diferentes, a equipe modelou o halo da matéria escura da Via Láctea, observando a velocidade radial – a velocidade orbital dos objetos que se movem pela galáxia a várias distâncias – e a densidade para tentar definir a borda do halo da matéria escura.
Todas essas simulações mostraram que, além do halo da matéria escura, a velocidade radial de objetos como galáxias anãs caiu notavelmente. Eles então compararam isso a um banco de dados de observações de galáxias anãs ao redor da Via Láctea no Grupo Local. E, assim como suas simulações previram, houve uma queda repentina na velocidade radial. A distância radial que a equipe calculou até esse limite ficou depois de uma distância de cerca de 292 kiloparsecs – cerca de 950.000 anos-luz.
Dobre isso para o diâmetro e você terá pouco mais de 1,9 milhão de anos-luz.
Essa distância ainda pode ser refinada, e deve, já que não era o foco principal desta pesquisa, mas ajuda a impor restrições importantes à Via Láctea e poderia ser usada para encontrar esses limites para outras galáxias.
“Em muitas análises da auréola da Via Láctea, seu limite externo é uma restrição fundamental. Muitas vezes a escolha é subjetiva, mas, como discutimos, é preferível definir um limite externo fisicamente e / ou observacionalmente motivado. Aqui, vinculamos o limite da distribuição da matéria escura subjacente ao halo estelar observável e à população de galáxias anãs “, escreveram os pesquisadores em seu artigo.
“Há uma grande esperança de que dados futuros forneçam uma medição mais robusta e precisa da borda da Via Láctea e das galáxias próximas da Via Láctea do que a que apresentamos aqui”.
A pesquisa foi submetida aos avisos mensais da Royal Astronomical Society e está disponível no arXiv.
Publicado em 25/03/2020 06h58
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