Os cientistas identificaram uma característica até então desconhecida de nossa galáxia, a Via Láctea : um contingente de estrelas jovens e nuvens de gás formadoras de estrelas está saindo de um dos braços espirais da Via Láctea como uma lasca saindo de uma prancha de madeira. Estendendo-se por cerca de 3.000 anos-luz, esta é a primeira grande estrutura identificada com uma orientação tão dramaticamente diferente da do braço.
Os astrônomos têm uma ideia aproximada do tamanho e da forma dos braços da Via Láctea, mas muito permanece desconhecido: eles não podem ver a estrutura completa de nossa galáxia porque a Terra está dentro dela. É o mesmo que ficar no meio da Avenida Paulista e tentar desenhar um mapa completo da cidade de São Paulo, aliás, use esse exemplo para qualquer lugar e para a sua própria cidade. Você poderia medir distâncias com precisão suficiente para saber se dois edifícios estavam no mesmo quarteirão ou algumas ruas um do outro? E como você poderia esperar ver todo o caminho até a ponta da cidade com tantas coisas em seu caminho?
Para saber mais, os autores do novo estudo se concentraram em uma parte próxima de um dos braços da galáxia, chamada de Braço de Sagitário. Usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA antes de sua aposentadoria em janeiro de 2020, eles procuraram estrelas recém-nascidas, aninhadas nas nuvens de gás e poeira (chamadas nebulosas) onde se formaram. O Spitzer detectava a luz infravermelha que pode penetrar nessas nuvens, enquanto a luz visível (do tipo que os olhos humanos podem ver) é bloqueada.
Acredita-se que estrelas jovens e nebulosas se alinhem de perto com a forma dos braços em que residem. Para obter uma visão 3D do segmento do braço, os cientistas usaram os dados mais recentes da missão Gaia da ESA (Agência Espacial Europeia) para medir com precisão distâncias às estrelas. Os dados combinados revelaram que a estrutura longa e fina associada ao Braço de Sagitário é feita de estrelas jovens que se movem quase na mesma velocidade e na mesma direção no espaço.
“Uma propriedade-chave dos braços espirais é a força com que eles enrolam em torno de uma galáxia”, disse Michael Kuhn, astrofísico da Caltech e principal autor do novo artigo. Essa característica é medida pelo ângulo de inclinação do braço. Um círculo tem um ângulo de inclinação de 0 grau e, à medida que a espiral se torna mais aberta, o ângulo de inclinação aumenta. “A maioria dos modelos da Via Láctea sugere que o braço de Sagitário forma uma espiral com um ângulo de inclinação de cerca de 12 graus, mas a estrutura que examinamos realmente se destaca em um ângulo de quase 60 graus.”
Estruturas semelhantes – às vezes chamadas de esporas ou penas – são comumente encontradas projetando-se dos braços de outras galáxias espirais. Durante décadas, os cientistas se perguntaram se os braços espirais da Via Láctea também tinham essas estruturas ou se são relativamente suaves.
A característica recém-descoberta contém quatro nebulosas conhecidas por sua beleza de tirar o fôlego: a Nebulosa da Águia (que contém os Pilares da Criação ), a Nebulosa Ômega , a Nebulosa Trífida e a Nebulosa da Lagoa . Na década de 1950, uma equipe de astrônomos fez medições aproximadas de distâncias para algumas das estrelas nessas nebulosas e foi capaz de inferir a existência do Braço de Sagitário. Seu trabalho forneceu algumas das primeiras evidências da estrutura espiral da nossa galáxia.
“Distâncias estão entre as coisas mais difíceis de se medir em astronomia”, disse o coautor Alberto Krone-Martins, astrofísico e professor de informática na Universidade da Califórnia, Irvine e membro do Consórcio de Análise e Processamento de Dados Gaia (DPAC) . “São apenas as recentes medições diretas de distância de Gaia que tornam a geometria desta nova estrutura tão aparente.”
No novo estudo, os pesquisadores também confiaram em um catálogo de mais de cem mil estrelas recém-nascidas descobertas pelo Spitzer em uma pesquisa da galáxia chamada Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire (GLIMPSE).
“Quando colocamos os dados de Gaia e Spitzer juntos e finalmente vemos este mapa tridimensional detalhado, podemos ver que há um pouco de complexidade nesta região que não era aparente antes”, disse Kuhn.
Os astrônomos ainda não entendem completamente o que causa a formação de braços espirais em galáxias como a nossa. Mesmo que não possamos ver a estrutura completa da Via Láctea, a capacidade de medir o movimento de estrelas individuais é útil para a compreensão deste fenômeno: as estrelas na estrutura recém-descoberta provavelmente se formaram na mesma época, na mesma área geral, e foram influenciados exclusivamente pelas forças que agem dentro da galáxia, incluindo gravidade e cisalhamento devido à rotação da galáxia.
“Em última análise, isso é um lembrete de que existem muitas incertezas sobre a estrutura em grande escala da Via Láctea, e precisamos olhar os detalhes se quisermos entender esse quadro maior”, disse um dos co-autores do artigo, Robert Benjamin, um astrofísico da Universidade de Wisconsin-Whitewater e um dos principais pesquisadores da pesquisa GLIMPSE. “Esta estrutura é um pequeno pedaço da Via Láctea, mas pode nos dizer algo significativo sobre a Galáxia como um todo.”
A equipe de operações da espaçonave Gaia trabalha no Centro Europeu de Operações Espaciais (ESOC) na Alemanha, enquanto as operações científicas são realizadas no Centro Europeu de Astronomia Espacial (ESAC) na Espanha. Um consórcio de mais de 400 cientistas e engenheiros é responsável pelo processamento dos dados.
Mais informações sobre o Gaia Data Releases podem ser encontradas aqui:
https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/release .
Para obter mais informações sobre Gaia, visite:
https://www.cosmos.esa.int/web/gaia
https://archives.esac.esa.int/gaia
O Jet Propulsion Laboratory da NASA, uma divisão da Caltech, gerenciava as operações da missão Spitzer para o Science Mission Directorate da NASA em Washington. As operações científicas foram conduzidas no Spitzer Science Center no IPAC em Caltech. As operações da espaçonave foram baseadas no Lockheed Martin Space em Littleton, Colorado. O arquivo de dados do Spitzer está alojado no Infrared Science Archive no IPAC at Caltech em Pasadena, Califórnia.
Para obter mais informações sobre a missão Spitzer da NASA, acesse:
https://www.jpl.nasa.gov/missions/spitzer-space-telescope
https://www.ipac.caltech.edu/project/spitzer
Para obter mais informações sobre a missão Gaia, vá para:
https://www.cosmos.esa.int/gaia
https://archives.esac.esa.int/gaia
Fonte:
https://www.nasa.gov/feature/jpl/astronomers-find-a-break-in-one-of-the-milky-way-s-spiral-arms
