O halo da galáxia de Andrômeda já está colidindo com a da Via Láctea

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Estranhamente, a maior parte de uma galáxia é a coisa mais difícil de ver nela.



Ou, mais precisamente, por aí isto. Estou falando de uma galáxia aréola , o enorme volume esférico em torno de uma galáxia , normalmente composto principalmente de gás (há algumas estrelas nele, mas não muitas ... e também há um halo de matéria escura, mas vamos pular isso nesta discussão).

Quando você pensa na galáxia espiral, você provavelmente imagina um disco de gás e estrelas , talvez com uma protuberância de estrelas no meio. Tudo bem, mas o halo é tão grande que diminui positivamente aquela parte interna. Um disco pode ter 100.000 anos-luz de diâmetro, mas o halo pode ter dez vezes isso. Mais.







É tão fraco que é difícil ver, no entanto. Mesmo as galáxias próximas têm halos tão tênues que você não pode realmente vê-los diretamente. No entanto, os astrônomos são espertos e encontraram maneiras de medi-los indiretamente . Usando essa técnica, auxiliada por observações com o Telescópio Espacial Hubble , uma nova pesquisa mostra que a galáxia de Andrômeda próxima tem um halo em camadas, duas conchas esféricas aninhadas, com a externa alcançando uma incrível dois milhões anos luz.

Nossa Via Láctea também tem um halo e alcança cerca de um milhão de anos-luz. Sabemos que a Via Láctea e Andrômeda estão caminhando em direção uma à outra e irão colidir em cerca de 4,6 bilhões de anos . Mas…. Andromeda está a cerca de 2,5 milhões de anos-luz de distância. Isso significa que os halos dessas duas galáxias já estão colidindo!

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Isso é muito legal, embora talvez também um pouco desconfortável.

Não que realmente notássemos; os halos tão distantes são tão tênues que a sobreposição provavelmente não significa muito; eles dificilmente notariam que o outro estava lá. Ainda assim, é legal pensar que o processo de colisão, de alguma forma, já começou.





A imagem viral que mostra a Lua no céu comparada com a Galáxia de Andrômeda. Foto composta por Tom Buckley-HoustonMais Zoom

A imagem viral que mostra a Lua no céu comparada com a Galáxia de Andrômeda. Foto composta por Tom Buckley-Houston

A extensão do halo não é o que os astrônomos realmente pretendiam. Eles estavam mais curiosos para descobrir o que há nele e sua estrutura .

Como o halo de Andrômeda é tão fraco, eles não puderam ver nenhuma luz emitida diretamente. Em vez disso, eles fizeram o oposto: procuraram fontes de luz atrás isso, neste caso quasares , galáxias ativas a bilhões de anos-luz de distância que estão emitindo luz. Conforme a luz dos quasares passa pelo halo, elementos como oxigênio e silício no halo absorver comprimentos de onda muito específicos de luz (pense nisso como cores), revelando sua presença.

Eles olharam no ultravioleta (UV), porque o gás no halo é quente e os átomos quentes são bons em absorver UV. Eles usaram o Cosmic Origins Spectrograph no Hubble, que é projetado especificamente para observar as cores UV, então foi perfeito para este trabalho.

O engraçado aqui é que Andrômeda está tão perto e seu halo tão grande que cobre uma grande faixa do céu. A parte interna do halo tem mais de 20 ° de diâmetro! É muito céu, o que por sua vez significa que há muitos quasares no Universo distante que por acaso estão atrás dele. Isso permitiu aos astrônomos sondar vários pontos diferentes no halo de Andrômeda - eles usaram observações do Hubble e outros telescópios para observar 43 quasares no total - algo que não pode ser feito por nenhuma outra galáxia no céu.

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As posições dos quasares (pontos vermelhos) usados ​​para sondar o halo da galáxia Andoremda (mostrado em roxo). O tamanho do disco visível da galáxia é mostrado no centro da escala. O halo é imenso. Crédito: NASA, ESA e E. Wheatley (STScI)Mais Zoom

As posições dos quasares (pontos vermelhos) usados ​​para sondar o halo da galáxia Andoremda (mostrado em roxo). O tamanho do disco visível da galáxia é mostrado no centro da escala. O halo é imenso. Crédito: NASA, ESA e E. Wheatley (STScI)

Eles encontraram algumas coisas interessantes. Uma é que o halo é em camadas. O halo interno se estende por cerca de 500.000 anos-luz e é bastante complexo. O halo externo vai de lá para 2 milhões de anos-luz, é mais suave e mais quente.

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O halo interno é rico em elementos pesados ​​como carbono, silício e oxigênio. Aqueles são feitos em estrelas massivas , que os expulsa por ventos fortes (como o vento solar do Sol, mas Muito de mais poderoso) ou explodindo como supernovas. Então, esses elementos estão vindo de estrelas no disco de Andrômeda, que os está explodindo em um halo. A maior parte desse material provavelmente foi destruída bilhões de anos atrás; Andromeda não está produzindo muitas estrelas agora. Ele fez a maioria de suas estrelas menos de seis bilhões de anos depois de se formar, e teve um segundo pico menor no nascimento de uma estrela há cerca de dois bilhões de anos. Estrelas massivas não vivem muito, então é provável que esses elementos tenham sido lançados no halo há muito, muito tempo (em uma galáxia relativamente próxima).

A partir de suas medições (combinadas com as anteriores de outros astrônomos), eles podem estimar a quantidade total desses elementos pesados ​​que estão no halo: cerca de 250 milhões de vezes a massa do sol. Oof. Isso é muito. Na verdade, todo o disco da galáxia, onde estão todas as estrelas, tem apenas cerca de duas vezes essa massa em elementos pesados. Isso me surpreendeu. O halo é tênue , então ter tantas coisas nele é interessante.

Arte representando o halo da galáxia de Andrômeda (roxa) sobreposta a uma imagem do céu noturno para mostrar sua escala. Crédito: NASA, ESA, J. DePasquale e E. Wheatley (STScI) e Z. LevayMais Zoom

Arte representando o halo da galáxia de Andrômeda (roxa) sobreposta a uma imagem do céu noturno para mostrar sua escala. Crédito: NASA, ESA, J. DePasquale e E. Wheatley (STScI) e Z. Levay

Andrômeda é uma das poucas galáxias que podem ser vistas a olho nu sem auxílio óptico como binóculos (embora pareça melhor assim, é claro). À vista, parece uma mancha no céu, mas a verdadeira extensão do disco é de muitos graus, muito maior do que a lua cheia no céu . O halo, porém, é muito, muito maior, aproximadamente da largura da Ursa Maior!

Veja bem, o exterior halo é tão grande que se estende quase de horizonte a horizonte. Isso é um pouco opressor. Andromeda está a milhões de anos-luz de distância! Pensar que parte dela ocupa a maior parte do nosso céu é fenomenal.

Andromeda está em alta no outono para os observadores do hemisfério norte e, na verdade, está alta até mesmo no final do verão (agora), antes da meia-noite. Se acontecer de você estar em um local escuro em uma noite sem lua, dê uma olhada. É um dos objetos mais distantes que você pode ver com os olhos ... e, agora sabemos, aparentemente um dos maiores.