Nos confins da nossa Galáxia está a desenrolar-se uma história de sobrevivência, e o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA está a testemunhar a saga.

A Grande Nuvem de Magalhães (GNM) é uma das galáxias vizinhas mais próximas da Via Láctea. Esta galáxia anã aparece em grande no céu noturno do hemisfério sul, com um diâmetro aparente 20 vezes superior ao da Lua cheia.

Muitos investigadores teorizam que a GNM não está em órbita à volta da nossa Galáxia, mas apenas de passagem. Estes cientistas pensam que a GNM acabou de completar a sua maior aproximação à muito mais massiva Via Láctea. Esta passagem fez desaparecer a maior parte do halo esférico de gás que rodeia a GNM.

Agora, pela primeira vez, os astrónomos conseguiram medir o tamanho do halo da Grande Nuvem de Magalhães - algo que só podiam fazer com o Hubble. Num novo estudo a ser publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, os investigadores ficaram surpreendidos ao descobrir que o halo é extremamente pequeno, com cerca de 50.000 anos-luz de diâmetro. É cerca de 10 vezes mais pequeno do que os halos de outras galáxias com a massa da GNM. O seu tamanho compacto conta a história do seu encontro com a Via Láctea.

"A GNM é uma sobrevivente", disse Andrew Fox da AURA/STScI para a ESA em Baltimore, que foi o investigador principal nas observações. "Apesar de ter perdido muito do seu gás, ainda tem o suficiente para continuar a formar novas estrelas. Por isso, podem ser criadas novas regiões de formação estelar. Uma galáxia mais pequena não teria resistido - não restaria gás, apenas uma coleção de estrelas vermelhas envelhecidas".

Esta ilustração mostra a Grande Nuvem de Magalhães, ou GNM, em primeiro plano, à medida que passa pelo halo gasoso da Via Láctea, muito mais massiva. O encontro fez desaparecer a maior parte do halo esférico de gás que rodeia a GNM, como ilustrado pelo fluxo de gás que faz lembrar a cauda de um cometa. Ainda assim, permanece um halo compacto, e os cientistas não esperam que este halo residual se perca. A equipa analisou o halo usando a luz de fundo de 28 quasares, um tipo excecionalmente brilhante de núcleo galáctico ativo que brilha em todo o Universo como um farol. A sua luz permite aos cientistas "ver" indiretamente o gás do halo através da absorção da luz de fundo. As linhas representam a visão do Telescópio Espacial Hubble desde a sua órbita em torno da Terra até aos quasares distantes através do gás da GNM. Crédito: NASA, ESA, Ralf Crawford (STScI)

Embora um pouco pior, a GNM ainda mantém um halo compacto e atarracado de gás - algo que não teria sido capaz de manter gravitacionalmente se fosse menos massiva. A Grande Nuvem de Magalhães tem 10 por cento da massa da Via Láctea, o que a torna mais massiva do que a maioria das galáxias anãs.

"Por causa do halo gigante da Via Láctea, o gás da GNM está a ser truncado, ou extinguido", explicou Sapna Mishra, do STScI, a principal autora do artigo científico que relata esta descoberta. "Mas mesmo com esta interação catastrófica com a Via Láctea, a GNM é capaz de reter 10 por cento do seu halo devido à sua elevada massa".

Um secador de cabelo gigantesco

A maior parte do halo da GNM foi destruído devido a um fenómeno chamado "ram-pressure stripping". O ambiente denso da Via Láctea empurra a GNM para trás e cria um rasto de gás que segue a galáxia anã - como a cauda de um cometa.

"Gosto de pensar na Via Láctea como um secador de cabelo gigante, que está a soprar gás da GNM à medida que vem até nós", disse Fox. "A Via Láctea está a empurrar para trás com tanta força que a 'ram pressure' retirou a maior parte da massa original do halo da GNM. Só resta um pouco, e é este pequeno e compacto remanescente que estamos a ver agora".

À medida que a "ram pressure" empurra para longe grande parte do halo da Grande Nuvem de Magalhães, o gás abranda e acaba por "chover" na Via Láctea. Mas como a GNM acabou de ultrapassar a sua maior aproximação à Via Láctea e está a mover-se novamente para o espaço profundo, os cientistas não esperam que todo o halo se perca.

Só com o Hubble

Para realizar este estudo, a equipa de investigação analisou observações ultravioletas do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais no STScI. A maior parte da luz ultravioleta é bloqueada pela atmosfera da Terra, pelo que não pode ser observada com telescópios terrestres. O Hubble é o único telescópio espacial atual adaptado à deteção destes comprimentos de onda da luz, pelo que este estudo só foi possível com o Hubble.

A equipa estudou o halo utilizando a luz de fundo de 28 quasares brilhantes. Os quasares, o tipo mais brilhante de núcleo galáctico ativo, são alimentados por buracos negros supermassivos. Brilhando como faróis, permitem aos cientistas "ver" indiretamente o gás do halo através da absorção da luz de fundo. Os quasares encontram-se em todo o Universo, a distâncias extremas da nossa Galáxia.

Esta conceção artística ilustra o encontro da Grande Nuvem de Magalhães (GNM) com o halo gasoso da Via Láctea. No painel superior, a meio do lado direito, a GNM começa a colidir com o halo muito mais massivo da nossa Galáxia. O brilhante choque em arco púrpura representa a borda dianteira do halo da GNM, que está a ser comprimido à medida que o halo da Via Láctea empurra contra a GNM que se aproxima. No painel do meio, parte do halo está a ser despojado e "soprado" para uma cauda de gás que eventualmente "choverá" na Via Láctea. O painel inferior mostra a progressão desta interação, à medida que a cauda tipo cometa da GNM se torna mais definida. Permanece um halo compacto da GNM. Dado que a Grande Nuvem de Magalhães já passou a sua maior aproximação à Via Láctea e está a mover-se novamente para o espaço profundo, os cientistas não esperam que o halo residual se perca. Crédito: NASA, ESA, Ralf Crawford (STScI)

Os cientistas utilizaram dados do instrumento COS (Cosmic Origins Spectrograph) do Hubble para detetar a presença do gás do halo através da forma como este absorve certas cores de luz dos quasares de fundo. Um espetrógrafo decompõe a luz nos vários comprimentos de onda, revelando pistas sobre o estado, a temperatura, a velocidade, a quantidade, a distância e a composição do objeto. Com o COS, mediram a velocidade do gás à volta da Grande Nuvem de Magalhães, o que lhes permitiu determinar o tamanho do halo.

Devido à sua massa e proximidade da Via Láctea, a GNM é um laboratório astrofísico único. Ver a interação da GNM com a nossa Galáxia ajuda os cientistas a compreender o que aconteceu no início do Universo, quando as galáxias estavam mais próximas umas das outras. Também mostra como o processo de interação entre galáxias é confuso e complicado.

Olhando para o futuro

A equipa vai seguidamente estudar a parte da frente do halo da Grande Nuvem de Magalhães, uma área que ainda não foi explorada.

"Neste novo programa, vamos sondar cinco linhas de visão na região onde o halo da GNM e o halo da Via Láctea estão a colidir", disse o coautor Scott Lucchini do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian. "Este é o local onde os halos estão comprimidos, como dois balões empurrados um contra o outro".

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

Quer saber mais?

Grande Nuvem de Magalhães:
Wikipedia
SEDS.org

"Ram pressure":
Wikipedia

Quasar:
Wikipedia

Buraco negro supermassivo:
Wikipedia

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
Hubblesite
STScI
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais
Arquivo de Ciências do eHST
Wikipedia