quarta-feira, 18 de dezembro de 2019

Como "moldar" uma galáxia espiral

A nossa Via Láctea tem uma forma espiral elegante com braços longos repletos de estrelas, mas exatamente como ela assumiu esta forma há muito que intriga os cientistas. Novas observações de outra galáxia estão trazendo indícios sobre como as galáxias em forma de espiral obtêm a sua forma icônica.


© NASA/SOFIA (campos magnéticos na galáxia NGC 1086)

Os campos magnéticos na NGC 1086 (M77) são vistos como linhas de campo sobre uma composição visível e em raios X da galáxia obtida com o telescópio espacial Hubble, NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Array) e SDSS (Sloan Digital Sky Survey). O SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) estudou a galáxia no infravermelho distante (89 micrômetros) para revelar facetas dos seus campos magnéticos que observações anteriores no visível e no rádio não foram capazes de detectar.

De acordo com uma pesquisa do SOFIA, os campos magnéticos desempenham um papel importante na formação destas galáxias. Os cientistas mediram campos magnéticos ao longo dos braços espirais da galáxia NGC 1068. Os campos são mostrados como linhas de campo que seguem de perto os braços espirais.

A galáxia M77 está localizada a 47 milhões de anos-luz de distância da Terra na direção da constelação de Baleia. Tem um buraco negro supermassivo ativo no centro que é duas vezes maior que o buraco negro no núcleo da Via Láctea. Os braços rodopiantes estão cheios de poeira, gás e áreas de formação estelar extrema.

As observações infravermelhas do SOFIA revelam o que os olhos humanos não conseguem: campos magnéticos que seguem de perto os braços espirais cheios de estrelas recém-nascidas. Isto apoia a "teoria das ondas de densidade." Esta afirma que a poeira, o gás e as estrelas nos braços não estão fixos no seu lugar como lâminas numa ventoinha. Em vez disso, o material move-se ao longo dos braços à medida que a gravidade o comprime, como objetos numa correia transportadora.

O alinhamento do campo magnético estende-se por todo o comprimento dos braços massivos, aproximadamente 24.000 anos-luz. Isto implica que as forças gravitacionais que criaram a forma espiral da galáxia também estão compriminddo o seu campo magnético, apoiando a teoria das ondas de densidade.

Os campos magnéticos celestes são notoriamente difíceis de observar. O mais recente instrumento do SOFIA, o HAWC+ (High-resolution Airborne Wideband Camera-Plus), usa luz infravermelha distante para observar grãos de poeira que se alinham perpendicularmente às linhas de campo magnético. A partir destes resultados, os astrônomos podem inferir a forma e a direção do campo magnético invisível. A radiação infravermelha distante fornece informações importantes sobre os campos magnéticos, porque o sinal não está contaminado pela emissão de outros mecanismos, como luz visível dispersa e radiação de partículas altamente energéticas. A capacidade do SOFIA em estudar a galáxia no infravermelho longínquo revelou facetas anteriormente desconhecidas dos seus campos magnéticos.

São necessárias mais observações para entender como os campos magnéticos influenciam a formação e a evolução de outros tipos de galáxias, como aquelas com formas irregulares.

Os resultados da pesquisa foram publicados na revista The Astrophysical Journal.

Fonte: NASA

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