gov-civil-vilareal.ptQual o tamanho da Via Láctea?
>Vivemos dentro da Via Láctea, e isso é um problema.
Para os cientistas, isto é, que querem entender o quão grande é a nossa galáxia. Isso é difícil de responder! Como estamos dentro dela, por exemplo, grande parte dela está bloqueada por nuvens opacas de poeira. Além disso, pode ser difícil entender a extensão e a forma de um objeto do qual você está dentro. Se você está em um cômodo dentro de uma casa, como você pode dizer o quão grande é a casa?
Felizmente, a natureza fornece pistas. Vemos uma faixa difusa de luz no céu, e chamá-lo de Via Láctea - é na verdade a luz combinada de bilhões de estrelas distantes. É uma linha grossa, e isso nos diz que grande parte da galáxia é plana: estamos dentro de um espesso disco de estrelas, então o vemos projetado como um fluxo de luz no céu.
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Também podemos ver uma protuberância de estrelas no meio, que é real. Os braços espirais no disco são mais difíceis de detectar, mas as observações de rádio os mostram claramente e nos permitem mapear a forma e a estrutura da galáxia do outro lado. Ao olhar para as estrelas que mudam o brilho de uma forma previsível, podemos medir a forma e a extensão do disco, descobrindo que ele está deformado (como a borda de um fedora) e com colossais 120.000 anos-luz de diâmetro - 120 quatrilhões de quilômetros!
A distorção da Via Láctea é óbvia quando as localizações das estrelas Cefeidas são mapeadas contra um mapa da galáxia vista de lado. O alargamento (espessamento do disco com a distância do centro) também é óbvio. Crédito: J. Skowron / OGLE / Observatório Astronômico, Universidade de Varsóvia
Também sabemos que galáxias como a nossa são rodeadas por um enorme halo de estrelas, bem como por matéria escura. Este último é composto de nós-não-sabemos-o que , provavelmente uma forma exótica de partículas subatômicas, que exerce influência na galáxia por meio da gravidade. Em massa, supera em muito o que chamamos de matéria 'normal' (embora, se você pensar sobre isso, se há mais matéria escura lá fora, então isso deveria ser o que chamamos de normal), provavelmente por um fator de cinco ou mais.
Mas quão grande é este halo? É de longe a maior estrutura da nossa galáxia e, sem dúvida, define o quão grande a Via Láctea realmente é, mas é excessivamente escura ou invisível aos nossos olhos, então obter seu tamanho é difícil.
A estrutura da Via Láctea: um disco achatado com braços espirais (visto de frente, à esquerda e de lado, à direita), com uma protuberância central, um halo e mais de 150 aglomerados globulares. A localização do Sol mais ou menos na metade é indicada. Crédito: Esquerda: NASA / JPL-Caltech; direita: ESA; layout: ESA / ATG medialab
Uma equipe de astrônomos recentemente abordou este problema . Eles usaram modelos de computador de como as galáxias se formam e evoluem para ver se o halo de uma galáxia como a Via Láctea tem uma borda natural, algo onde você pode plantar um sinal e dizer 'Aqui é onde a galáxia termina.' Não é tão simples - os halos tendem a desaparecer gradualmente em vez de parar bruscamente - mas usando esses modelos e observações de galáxias menores ao nosso redor, eles descobrem que o halo da Via Láctea se estende a 950.000 anos-luz do centro, o que significa nossa galáxia tem o dobro disso: 1,9 milhão de anos-luz.
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Uma nota de cautela, no entanto; a incerteza sobre isso é de cerca de ± 200.000 anos-luz. Não é preciso. Mas então, como eu disse acima, eles não estão realmente medindo uma vantagem.
Além disso, a maneira como isso foi feito foi interessante. Nos primeiros dias do Universo, as galáxias formavam-se a partir de nuvens de gás e matéria escura. A maioria dessas coisas estava espalhada, mas havia lugares locais que tinham densidade mais alta, então o material gravitaria (literalmente) em direção a eles. Uma vez que um núcleo de material se formou, coisas mais distantes cairiam, e coisas mais distantes do que isso, e assim por diante. É um processo de dentro para fora.
O halo se formaria com um material bem distante. Ela cairia em direção à galáxia nascente, e muito dela voltaria novamente. Isso forma duas bordas meio sorta para o halo. Uma é chamada de borda de 'splashback', onde as coisas entram do halo e saem novamente; onde ele desacelerou até parar define aquela região. A matéria se acumula ali porque está se movendo lentamente, e logo do lado de fora disso você tem uma grande queda na densidade.
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Outra borda está mais próxima do centro e é chamada de '2ª cáustica'. Este é o lugar onde o material caiu ao redor da galáxia algumas vezes e se estabilizou um pouco (o que os astrônomos chamam material 'virializado' ) Os cientistas neste novo trabalho usaram aquele segundo para descobrir o tamanho da Via Láctea, porque o externo tende a se sobrepor a halos de outras galáxias (como Andrômeda, que está a 2,5 milhões de anos-luz de distância) e também porque descobriram que essa distância funciona tanto na modelagem de matéria escura quanto de estrelas.
Eles também examinaram o comportamento de galáxias anãs em nosso Grupo Local de galáxias e descobriram que aquelas mais próximas da Via Láctea do que esta segunda cáustica tendem a se mover através do espaço a uma velocidade diferente das que estão mais longe. Eles comentam que isso pode ser coincidência, mas também pode ser uma relação física que eles têm com a Via Láctea gravitacionalmente. Nesse caso, é mais uma evidência de que essa é uma boa escolha para o limite.
Então aí está. Vivemos em um planeta orbitando uma estrela a cerca de 40% do caminho do centro até a borda do disco em uma galáxia espiral com um halo muito maior que mede quase dois milhões de anos-luz de diâmetro. Não é a maior galáxia que conhecemos, mas também não é uma para espirrar.
