OS NOVOS DADOS DO GAIA LEVAM-NOS AO ANTICENTRO DA VIA LÁCTEA E MAIS ALÉM 8 de dezembro de 2020
As estrelas estão em constante movimento. Para o olho humano, este movimento - conhecido como movimento próprio - é imperceptível, mas o Gaia mede-o com cada vez mais precisão. Os traços nesta imagem mostram como 40.000 estrelas, todas localizadas até 100 parsecs (326 anos-luz) do Sistema Solar, se vão mover pelo céu nos próximos 400.000 anos. Estes movimentos próprios foram divulgados como parte do EDR3 do Gaia. São duas vezes mais precisos do que os movimentos divulgados no anterior DR2 do Gaia. O aumento de precisão é porque o Gaia mediu agora as estrelas mais vezes e ao longo de um maior período de tempo. Isto representa um grande avanço em relação ao catálogo anterior do Gaia.
Crédito: ESA/Gaia/DPAC; Reconhecimento: A. Brown, S. Jordan, T. Roegiers, X. Luri, E. Masana, T. Prusti e A. Moitinho
O movimento das estrelas na periferia da nossa Galáxia indica mudanças significativas na história da Via Láctea. Este e outros resultados igualmente fascinantes vêm de um conjunto de documentos que demonstram a qualidade do EDR3 (Early Third Data Release) do Gaia da ESA, que foi tornado público a semana passada.
Astrónomos do DPAC (Data Processing and Analysis Consortium) do Gaia viram a evidência do passado da Via Láctea ao olhar para as estrelas na direção do "anticentro" da galáxia. Isto é exatamente na direção oposta no céu do Centro da Galáxia.
Os resultados no anticentro vêm de um dos quatro "documentos de demonstração" lançados juntamente com os dados do Gaia. Os outros utilizam dados do Gaia para fornecer uma grande extensão ao censo de estrelas próximas, derivar a forma da órbita do Sistema Solar em torno do Centro Galáctico e sondar estruturas em duas galáxias próximas à Via Láctea. Os documentos estão projetados para destacar as melhorias e a qualidade dos dados recém-publicados.
O que há de novo no EDR3?
O EDR3 do Gaia contém informações detalhadas sobre mais de 1,8 mil milhões de fontes, detetadas pela aeronave Gaia. Isto representa um aumento de mais de 100 milhões de fontes em relação ao lançamento de dados anterior (DR2 do Gaia), que foi tornado público em abril de 2018. O EDR3 do Gaia também contém informações de cores para cerca de 1,5 mil milhões de fontes, um aumento de cerca de 200 milhões de fontes em relação ao DR2 do Gaia. Além de incluir mais fontes, a exatidão e a precisão geral das medições também melhoraram.
"Os novos dados do Gaia prometem ser um tesouro para os astrónomos", disse Jos de Bruijne, Vice-Cientista do projeto Gaia da ESA.
Para o Anticentro Galáctico
Os novos dados do Gaia permitiram aos astrónomos rastrear as várias populações de estrelas mais velhas e mais jovens em direção à borda da nossa Galáxia - o Anticentro Galáctico. Modelos de computador previram que o disco da Via Láctea crescerá com o tempo, à medida que novas estrelas nascem. Os novos dados permitem-nos ver as relíquias do antigo disco com 10 mil milhões de anos e, assim, determinar a sua menor extensão em comparação com o tamanho atual do disco da Via Láctea.
Os novos dados destas regiões externas também reforçam a evidência de outro grande evento no passado mais recente da Galáxia.
Os dados mostram que nas regiões externas do disco há um componente de estrelas que se move lentamente acima do plano da nossa Galáxia e se dirige para baixo em direção ao plano, e um componente de estrelas que se move rapidamente abaixo do plano que se move para cima. Este padrão extraordinário não havia sido previsto antes. Pode ser o resultado da quase colisão entre a Via Láctea e a galáxia anã Sagitário que ocorreu no passado mais recente da nossa Galáxia.
A galáxia anã Sagitário contém algumas dezenas de milhões de estrelas e está atualmente em processo de canibalização pela Via Láctea. A sua última passagem próxima à nossa Galáxia não foi um impacto direto, mas isso teria sido o suficiente para que a sua gravidade perturbasse algumas estrelas na nossa Galáxia como uma pedra a cair na água.
Ao estudar o DR2 do Gaia, os membros do DPAC já haviam encontrado uma ondulação subtil no movimento de milhões de estrelas que sugeria os efeitos do encontro com Sagitário em algum momento entre 300 e 900 milhões de anos atrás. Agora, com o EDR3 do Gaia, descobriram mais evidências que apontam para os seus fortes efeitos no disco de estrelas da nossa Galáxia.
"Os padrões de movimento nas estrelas do disco são diferentes do que costumávamos pensar," diz Teresa Antoja, da Universidade de Barcelona, Espanha, que trabalhou nessa análise com colegas do DPAC. Embora o papel da galáxia anã Sagitário ainda seja debatido em alguns setores, Teresa diz: "Ela poderia ser uma boa candidata para todos esses distúrbios, como mostram algumas simulações de outros autores".
Medição da órbita do Sistema Solar
A história da Galáxia não é o único resultado dos documentos de demonstração do EDR3 do Gaia. Os membros do DPAC, em toda a Europa, realizaram outro trabalho para demonstrar a extrema fidelidade dos dados e o potencial único para descobertas científicas ilimitadas.
Num artigo, o Gaia permitiu aos cientistas medir a aceleração do Sistema Solar em relação ao resto do universo. Usando os movimentos observados de galáxias extremamente distantes, a velocidade do Sistema Solar foi medida com uma mudança de 0,23 nm/s a cada segundo. Por causa dessa pequena aceleração, a trajetória do Sistema Solar é desviada pelo diâmetro de um átomo a cada segundo e, num ano, isso soma cerca de 115 km. A aceleração medida pelo Gaia mostra uma boa concordância com as expetativas teóricas e fornece a primeira medição da curvatura da órbita do Sistema Solar em torno da Galáxia na história da astronomia ótica.
Um novo censo estelar
O EDR3 do Gaia também permitiu a obtenção de um novo censo de estrelas na vizinhança solar. O Catálogo de estrelas próximas do Gaia contém 331.312 objetos, que se estima serem 92% das estrelas até 100 parsecs (326 anos-luz) do sol. O censo anterior da vizinhança solar, denominado Catálogo Gliese de estrelas próximas, foi realizado em 1957. Este possuía apenas 915 objetos inicialmente, mas foi atualizado em 1991 para 3803 objetos celestes. Também foi limitado a uma distância de 82 anos-luz: o censo do Gaia chega quatro vezes mais longe e contém 100 vezes mais estrelas. Também fornece medições da localização, movimento e brilho que são ordens de magnitude mais precisas do que os dados antigos.
Além da Via Láctea
Um quarto artigo de demonstração analisou as Nuvens de Magalhães: duas galáxias que orbitam a Via Láctea. Tendo medido o movimento das estrelas da Grande Nuvem de Magalhães com maior precisão do que antes, o EDR3 do Gaia mostra claramente que a Galáxia tem uma estrutura espiral. Os dados também determinam um fluxo de estrelas que está a ser puxado para fora da Pequena Nuvem de Magalhães, e indica estruturas anteriormente invisíveis nos arredores de ambas as galáxias.
Os dados produzidos pelos muitos cientistas e engenheiros do DPAC do Gaia tornaram-se públicos às 12:00 (CET) de 3 de dezembro para que todos possam aceder e aprender. Este é o primeiro de um lançamento em duas partes; o DR3 (Data Release 3) completo está planeado para 2022.
"O EDR3 do Gaia é o resultado de um grande esforço de todos os envolvidos na missão Gaia. É um conjunto de dados extraordinariamente rico, e estou ansioso pelas muitas descobertas que os astrónomos de todo o mundo farão com este recurso," disse Timo Prusti, Cientista do projeto Gaia da ESA. "E ainda não terminámos; mais dados excelentes virão à medida que o Gaia continua a fazer medições a partir de órbita."
O EDR3 do Gaia foi tornado público no dia 3 de dezembro de 2020. Contém informações sobre mais de 1,8 mil milhões de fontes medidas pela nave Gaia. Isto representa um aumento de mais de 100 milhões de fontes em relação à anterior divulgação de dados (DR2 do Gaia), que foi tornada pública em abril de 2018. O EDR3 do Gaia também contém informações sobre a cor de 1,5 mil milhões de fontes, um aumento de mais ou menos 200 milhões em relação ao DR2. Além de incluir mais fontes, a exatidão e precisão geral das medições também foi melhorada.
Crédito: ESA
Este mapa foi criado a partir dos dados de mais de 1,8 mil milhões de estrelas. Mostra o brilho total e a cor de estrelas observadas pelo satélite Gaia da ESA como parte do EDR3.
As regiões mais brilhantes representam concentrações mais densas de estrelas brilhantes, enquanto as regiões mais escuras correspondem a zonas do céu onde são observadas menos estrelas e mais ténues. A cor da imagem foi obtida através da combinação da quantidade total de luz com a quantidade de luz azul e vermelha registada pelo Gaia em cada zona do céu.
A brilhante estrutura horizontal que domina a imagem é o plano da nossa Galáxia. É na realidade um disco achatado visto de lado que contém a maior parte das estrelas da Via Láctea. No meio da imagem, o Centro Galáctico aparece brilhante e repleto de estrelas.
As regiões escuras no plano Galáctico correspondem a nuvens de gás e poeira interestelar no plano da frente, que absorvem a luz de estrelas mais distantes. Muitas destas nuvens escondem berçários estelares onde estão a nascer novas gerações de estrelas.
Salpicados pela imagem também estão muito enxames abertos e globulares, bem como galáxias inteiras para lá da nossa. Os dois objetos brilhantes em baixo e à direita são a Grande e a Pequena Nuvens de Magalhães, duas galáxias anãs que orbitam a Via Láctea. Clique aqui para ver uma versão desta imagem em muito mais alta resolução.
Uma imagem complementar que mostra o mapa de densidade do Gaia está aqui disponível.
Crédito: ESA/Gaia/DPAC. Reconhecimento: A. Moitinho
Os dados do EDR3 do Gaia mostram como as estrelas estão a ser puxadas da Pequena Nuvem de Magalhães, e a dirigir-se para a adjacente Grande Nuvem de Magalhães, formando uma "ponte" estelar pelo espaço.
Crédito: ESA/Gaia/DPAC. Reconhecimento: S. Jordan, T. Sagristà, X. Luri et al. (2020)
