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VIA LÁCTEA INVADE "CONTAS BANCÁRIAS" INTERGALÁCTICAS
15 de outubro de 2019

 


Esta ilustração mostra a reciclagem de gás da Via Láctea acima e por baixo do disco estelar. O Hubble observa as nuvens invisíveis de gás que sobem e descem com o seu instrumento COS (Cosmic Origins Spectrograph). A assinatura espectroscópica da luz de quasares de fundo que brilham através das nuvens fornece informações sobre o seu movimento. A luz do quasar tem um desvio para o vermelho em nuvens que se afastam do plano galáctico, enquanto a luz dos quasares que passa por gás que entra parece desviar-se para o azul. Esta diferenciação permite que o Hubble realize uma auditoria precisa do fluxo de entrada e do fluxo de saída do gás no halo da Via Láctea - revelando um excesso inesperado e até agora inexplicado de gás de entrada.
Crédito: NASA, ESA e D. Player (STScI)

 

A nossa Via Láctea é uma galáxia frugal. As supernovas e os violentos ventos estelares sopram gás para fora do disco galáctico, mas esse gás cai de volta para a Galáxia para formar novas gerações de estrelas. Num ambicioso esforço para determinar todo este processo de reciclagem, os astrónomos ficaram surpresos ao encontrar um excesso de gás recebido.

"Esperávamos encontrar um equilíbrio nas 'contas' da Via Láctea, um valor idêntico de entrada e de saída de gás, mas 10 anos de dados ultravioleta do Hubble mostraram que há mais coisas a entrar do que a sair," disse o astrónomo Andrew Fox, do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland, autor principal do estudo a ser publicado na revista The Astrophysical Journal.

Fox disse que, por enquanto, a fonte do excesso de gás de entrada permanece um mistério.

Uma explicação possível é que o gás novo poderá estar a vir do meio intergaláctico. Mas Fox suspeita que a Via Láctea também esteja a "invadir" as "contas bancárias" do gás das suas pequenas galáxias satélites, usando a sua consideravelmente maior força gravitacional para desviar os seus recursos. Além disso, esta investigação, embora em toda a Galáxia, analisou apenas gás frio e o gás mais quente também poderá ter algum papel.

O novo estudo relata as melhores medições, até agora, da velocidade de entrada e saída de gás da Via Láctea. Antes deste estudo, os astrónomos sabiam que as reservas galácticas de gás são reabastecidas pelo fluxo de entrada e esgotadas pelo fluxo de saída, mas não sabiam as quantidades relativas do gás que entra em comparação com o gás que sai. O balanço entre estes dois processos é importante porque regula a formação de novas gerações de estrelas e planetas.

Os astrónomos realizaram esta investigação recolhendo observações de arquivo do COS (Cosmic Origins Spectrograph) do Hubble, que foi instalado no telescópio pelos astronautas em 2009 durante a sua última missão de manutenção. Os investigadores vasculharam os arquivos do Hubble, analisando 200 observações ultravioletas do halo difuso que rodeia o disco da nossa Galáxia. Os dados ultravioleta ao longo de uma década forneceram uma visão sem precedentes do fluxo de gás na Galáxia e permitiram o primeiro inventário a nível galáctico. As nuvens de gás do halo galáctico só são detetáveis no ultravioleta e o Hubble é especializado em recolher dados detalhados sobre o Universo ultravioleta.

"As observações originais do COS do Hubble foram obtidas para estudar o Universo muito além da nossa Galáxia, mas debruçámo-nos sobre eles e analisámos o gás da Via Láctea em primeiro plano. Temos que dar crédito ao arquivo do Hubble, pois podemos usar as mesmas observações tanto para o Universo próximo como para o Universo mais distante. A resolução do Hubble permite-nos estudar simultaneamente objetos celestes locais e remotos," observou Rongmon Bordoloi, da Universidade Estatal da Carolina do Norte em Raleigh, coautor do artigo científico.

Como as nuvens de gás são invisíveis, a equipa de Fox usou luz dos quasares de fundo para detetar estas nuvens e os seus movimentos. Os quasares, os núcleos de galáxias ativas alimentadas por buracos negros famintos, brilham como faróis brilhantes a milhares de milhões de anos-luz. Quando a luz do quasar chega à Via Láctea, passa através das nuvens invisíveis.

O gás nas nuvens absorve certas frequências da luz, deixando impressões digitais reveladoras no espectro do quasar. Fox destacou a impressão digital do silício e usou-a para rastrear o gás em redor da Via Láctea. As nuvens de gás de saída e de entrada foram distinguidas graças ao efeito Doppler da luz que passava por elas - as nuvens que se aproximam são mais azuis e as nuvens que se afastam são mais vermelhas.

Atualmente, a Via Láctea é a única galáxia para a qual temos dados suficientes para fornecer uma contabilidade tão completa das entradas e saídas de gás.

"O estudo da nossa própria Galáxia, em detalhe, fornece a base para a compreensão de galáxias por todo o Universo, e percebemos que a nossa Galáxia é mais complicada do que imaginávamos," disse Philipp Richter, da Universidade de Potsdam, na Alemanha, também coautor do estudo.

Os estudos futuros vão explorar a fonte do excedente de gás de entrada, bem como se outras galáxias grandes se comportam do mesmo modo. Fox observou que agora existem observações suficientes pelo COS para realizar uma auditoria da galáxia de Andrómeda (M31), a galáxia grande mais próxima da Via Láctea.

 


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// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv.org)

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