Paradoxo da barra galáctica resolvido na dança cósmica

Instantâneos de uma simulação de galáxia da Via Láctea. Acredita-se que a barra no centro e os braços espirais giram em velocidades diferentes. Se estiverem desconectados, a barra mostra sua estrutura verdadeira e menor (à esquerda). Cada vez que eles se encontram, a barra aparece mais longa e sua rotação mais lenta (direita). Crédito: T. Hilmi / University of Surrey

Uma nova luz foi lançada sobre um enigma misterioso e antigo no coração de nossa galáxia. O novo trabalho oferece uma solução potencial para o chamado “paradoxo da barra galáctica”, em que diferentes observações produzem estimativas contraditórias do movimento das regiões centrais da Via Láctea. Os resultados são publicados em Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.

A maioria das galáxias espirais, como nossa terra natal, a Via Láctea, hospeda uma grande estrutura de estrelas em forma de barra em seu centro. O conhecimento do verdadeiro tamanho da barra e da velocidade de rotação é crucial para entender como as galáxias se formam e evoluem, bem como como formam barras semelhantes em todo o universo.

No entanto, o tamanho da barra e a velocidade de rotação da nossa galáxia têm sido fortemente contestados nos últimos 5 anos; enquanto os estudos dos movimentos das estrelas perto do Sol encontram uma barra que é rápida e pequena, as observações diretas da região central da Galáxia concordam com uma que é significativamente mais lenta e maior.

O novo estudo, realizado por uma equipe internacional de cientistas liderada por Tariq Hilmi da Universidade de Surrey e Ivan Minchev do Instituto Leibniz de Astrofísica Potsdam (AIP), sugere uma solução perspicaz para essa discrepância. Analisando simulações de formação de galáxias de última geração da Via Láctea, eles mostram que tanto o tamanho da barra quanto sua velocidade de rotação flutuam rapidamente no tempo, fazendo com que a barra apareça até o dobro do comprimento e gire 20 por cento mais rápido em certos momentos.

Uma simulação da Via Láctea mostrando as regiões centrais do disco. Um filtro foi aplicado para enfatizar a barra e as espirais. Na animação, o observador está girando com a barra e, portanto, as espirais parecem se mover para trás. Cada vez que a barra e as espirais se encontram, a barra desacelera e parece mais longa. Crédito: T. Hilmi / University of Surrey

As pulsações da barra resultam de seus encontros regulares com os braços espirais galácticos, no que pode ser descrito como uma “dança cósmica”. À medida que a barra e o braço espiral se aproximam, sua atração mútua devido à gravidade faz com que a barra desacelere e a espiral acelere. Uma vez conectadas, as duas estruturas se movem como uma só e a barra parece muito mais longa e lenta do que realmente é. À medida que os dançarinos se separam, a barra acelera enquanto a espiral desacelera de volta.

?A controvérsia sobre a barra Galáctica pode então ser simplesmente resolvida se estivermos vivendo em uma época em que a barra e a espiral estão conectadas, dando a ilusão de uma barra grande e lenta?, comenta o Dr. Minchev. “No entanto, o movimento das estrelas perto do Sol permanece governado pela verdadeira natureza da barra, muito menor, e então essas observações parecem contraditórias.”

Observações recentes confirmaram que o braço espiral interno da Via Láctea está atualmente conectado à barra, o que acontece cerca de uma vez a cada 80 milhões de anos, de acordo com as simulações. Os dados do próximo terceiro lançamento de dados da missão Gaia poderão testar este modelo ainda mais, e as missões futuras descobrirão se a dança continua em outras galáxias em todo o universo.


Publicado em 27/08/2020 07h02

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