(Imagem: © NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello)
Olhe para o céu noturno e verá as estrelas de centenas de bilhões de galáxias. Algumas galáxias são discos azuis rodopiantes como a nossa Via Láctea, outras são esferas vermelhas ou deformadas, desordenadas ou algo entre os dois. Por que as diferentes configurações? Acontece que a forma de uma galáxia nos diz algo sobre os eventos na vida ultralonga dessa galáxia.
No nível mais básico, existem duas classificações para as formas das galáxias: disco e elíptica. Uma galáxia em disco, também chamada de galáxia espiral, tem a forma de um ovo frito, disse Cameron Hummels, astrofísico teórico da Caltech. Essas galáxias têm um centro mais esférico, como a gema, rodeado por um disco de gás e estrelas – a clara do ovo. A Via Láctea e nossa vizinha de galáxia mais próxima, Andrômeda, se enquadram nesta categoria.
Em teoria, as galáxias de disco inicialmente se formam a partir de nuvens de hidrogênio. A gravidade une as partículas de gás. Conforme os átomos de hidrogênio se aproximam, a nuvem começa a girar e sua massa coletiva aumenta, o que faz com que sua força gravitacional também aumente. Eventualmente, a gravidade faz com que o gás entre em colapso em um disco giratório. A maior parte do gás está na borda, onde alimenta a formação de estrelas. Edwin Hubble, que confirmou a existência de galáxias além da nossa apenas um século atrás, chamou as galáxias de disco de galáxias de tipo tardio porque suspeitou que sua forma significava que se formaram mais tarde na história do universo, de acordo com a NASA.
Alternativamente, galáxias elípticas – o que Hubble chamou de galáxias de tipo inicial – parecem ser mais antigas. Em vez de girar, como as galáxias de disco, as estrelas em galáxias elípticas têm movimento mais aleatório, de acordo com Robert Bassett, um astrofísico observacional que estuda a evolução das galáxias na Swinburne University em Melbourne, Austrália. Acredita-se que galáxias elípticas sejam o produto de uma fusão de galáxias. Quando duas galáxias de massa igual se fundem, suas estrelas começam a puxar uma à outra com a gravidade, interrompendo a rotação das estrelas e criando uma órbita mais aleatória, disse Bassett.
Nem toda fusão resulta em uma galáxia elíptica. A Via Láctea é bastante antiga e grande, mas mantém sua forma de disco. Ele está aumentando sua massa simplesmente desenhando galáxias anãs, que são muito menores do que nossa galáxia natal, e coletando gás livre do universo. No entanto, Andromeda, nossa galáxia irmã em forma de disco, está indo direto para a Via Láctea, Bassett disse ao LiveScience. Então, daqui a bilhões de anos, as duas galáxias em espiral podem se fundir e cada um dos discos estrelados da dupla compensará a rotação do outro, criando uma galáxia elíptica mais aleatória.
Essas fusões estão longe de ser instantâneas. Eles levam centenas de milhões, até bilhões de anos. Na verdade, existem fusões em andamento que estão se movendo tão lentamente – de nossa perspectiva – que parecem estáticas. “Eles basicamente estiveram exatamente no mesmo estado, inalterados em toda a civilização humana”, disse Bassett. O Hubble deu a essas galáxias sua própria classificação – galáxias irregulares. Olhando para eles, “eles geralmente são uma bagunça com vários componentes”, disse Hummels. “Galáxias irregulares parecem um grande desastre de trem”, acrescentou Bassett.
Finalmente, uma forma menos comum, as galáxias lenticulares parecem ser uma mistura entre uma galáxia elíptica e uma galáxia em disco. Pode ser, Bassett disse, que quando uma galáxia de disco gasta todo o seu gás e não consegue formar nenhuma nova estrela, as estrelas existentes comecem a interagir. Seu puxão gravitacional cria uma forma que se parece com uma lentilha – uma espécie de elíptica, mas ainda um disco giratório.
O que os cientistas descobriram até agora sobre as galáxias e suas formas 3D foi inferido usando milhares de imagens 2D e contando com outras propriedades, como cor e movimento da galáxia, para preencher os espaços em branco, Bassett disse.
Por exemplo, a idade mais jovem das galáxias em disco é corroborada por sua cor azul. As estrelas azuis são geralmente maiores e queimam mais rápido e mais quente (a luz azul tem uma frequência mais alta e, portanto, é mais energética do que a luz vermelha). Enquanto isso, as galáxias elípticas estão cheias de estrelas mais velhas – chamadas de anãs vermelhas – que não estão queimando tão quente ou rápido.
Ainda assim, apesar de tudo o que aprendemos sobre as enormes estruturas celestes ao nosso redor, ainda há muito que não sabemos, disse Hummels.
“A formação e evolução da galáxia é uma das maiores questões em aberto no campo da astronomia e astrofísica”, disse Hummels.
Publicado em 18/10/2020 12h56
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