Num estudo importante, cientistas usando o telescópio espacial Hubble mapearam o imenso invólucro de gás, chamado halo, em torno da galáxia de Andrômeda, a nossa grande vizinha galáctica mais próxima.
© STScI/E. Wheatley (halo de Andrômeda)
Esta ilustração mostra a posição dos 43 quasares que usados para estudar o halo gasoso de Andrômeda.
Os cientistas ficaram surpresos ao descobrir que este halo tênue e quase invisível de plasma difuso se estende por 1,3 milhões de anos-luz a partir da galáxia, cerca de metade do caminho até à Via Láctea, e até 2 milhões de anos-luz em algumas direções. Isto significa que o halo de Andrômeda já está tocando no halo da nossa própria Galáxia.
Também descobriram que o halo tem uma estrutura em camadas, com duas camadas principais de gás aninhadas e distintas. Este é o estudo mais compreensivo de um halo em torno de uma galáxia.
Este reservatório de gás contém combustível para a futura formação estelar dentro da galáxia, bem como fluxos de eventos como supernovas. Está cheio de pistas sobre a evolução passada e futura da galáxia, e finalmente é possível estudá-lo em grande detalhe.
Um resultado provável do impacto da atividade de supernovas no disco da galáxia afetando mais diretamente o halo interno é a descoberta de uma grande quantidade de elementos pesados no halo gasoso de Andrômeda. Os elementos mais pesados são gerados nos interiores das estrelas e, em seguida, ejetados para o espaço, às vezes violentamente quando uma estrela morre. O halo é então contaminado com este material de explosões estelares.
A galáxia de Andrômeda, também conhecida como M31, é uma espiral majestosa com talvez até 1 bilião de estrelas e comparável em tamanho à Via Láctea. A uma distância de 2,5 milhões de anos-luz, está tão perto de nós que a galáxia aparece como uma mancha de luz em forma de charuto no céu de outono. Se o seu halo gasoso pudesse ser visto a olho nu, teria cerca de três vezes a largura da Ursa Maior.
Por meio de um programa chamado Projeto AMIGA (Absorption Map of Ionized Gas in Andromeda), o estudo examinou a luz de 43 quasares - os núcleos brilhantes e muito distantes de galáxias ativas alimentadas por buracos negros - localizados muito além de Andrômeda. Os quasares estão espalhados por trás do halo, permitindo que os cientistas investiguem várias regiões. Olhando através do halo para a luz dos quasares, foi observado como esta luz é absorvida pelo halo de M31 e como esta absorção muda em diferentes regiões. O imenso halo de Andrômeda é composto por gás ionizado e muito rarefeito que não emite radiação facilmente detectável. Portanto, rastrear a absorção de luz proveniente de uma fonte de fundo é a melhor maneira de estudar este material.
Os pesquisadores usaram a capacidade única do COS (Cosmic Origins Spectrograph) do Hubble para estudar a luz ultravioleta dos quasares. A radiação ultravioleta é absorvida pela atmosfera da Terra, o que torna impossível a observação com telescópios terrestres. A equipe usou o COS para detectar carbono, silício e oxigênio ionizados.
Em 2015, foi descoberto que o halo de Andrômeda é grande e massivo. Mas havia poucos indícios da sua complexidade; agora, foi mapeado em maior detalhe, levando a que o seu tamanho e massa sejam determinados com muito mais precisão.
Como vivemos dentro da Via Láctea, não conseguimos interpretar facilmente a assinatura do halo da nossa própria Galáxia. No entanto, os halos de Andrômeda e da Via Láctea devem ser muito semelhantes. As duas galáxias estão em rota de colisão para formar uma galáxia elíptica gigante e o seu processo de fusão terá início daqui a mais ou menos 4 bilhões de anos.
Os cientistas estudaram halos gasosos de galáxias mais distantes, mas estas galáxias são muito menores no céu, o que significa que o número de quasares de fundo brilhantes o suficiente, necessários para o estudo do halo, é geralmente apenas um por galáxia. A informação espacial é, portanto, essencialmente perdida. Graças à proximidade com a Terra, o halo gasoso de Andrômeda mostra-se gigante no céu, permitindo uma amostragem muito mais extensa.
Andrômeda é a única galáxia no Universo para a qual esta experiência pode ser feita agora, e apenas com o Hubble. Somente com um futuro telescópio espacial ultravioleta será possível realizar rotineiramente este tipo de experiência para outras galáxias que não as aproximadamente 30 galáxias que compõem o Grupo Local.
As descobertas foram publicadas no periódico The Astrophysical Journal.
Fonte: Space Telescope Science Institute
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