Distância até aos braços espirais exteriores da Via Láctea

Os telescópios espaciais de raios X, XMM-Newton da ESA, e Chandra da NASA, detectaram os remanescentes de três explosões brilhantes que ecoam pelos braços espirais exteriores da Via Láctea.

© ESA (ilustração de nova posição dos braços da Via Láctea)

Ao medirem a distância até esses ecos, os telescópios descobriram que os braços exteriores estão até 10% mais distantes do que pensávamos. Talvez surpreendentemente, não sabemos muito sobre a estrutura das regiões exteriores da nossa Galáxia. É difícil observar a nossa Galáxia a partir do interior; o Sistema Solar está bem aninhado no seu disco, impedindo uma visão panorâmica, e muitas regiões estão obscurecidas por densas nuvens de poeira cósmica.

Mas isto está mudando, pois foi possível aprender muito desde o lançamento do telescópio espacial Gaia da ESA, dedicado ao estudo das estrelas. Utilizando dados recolhidos pelo Gaia, os cientistas estão atualmente mapeando a Via Láctea com mais pormenor do que nunca, medindo distâncias precisas até às suas estrelas. Antes do Gaia, nem sequer havia certeza se a Via Láctea tinha dois ou quatro braços espirais (agora sabemos que a resposta é quatro). Recentemente, outra missão da ESA descobriu uma nova forma de mapear os confins da nossa Galáxia.

Normalmente, modelamos os braços exteriores da Via Láctea de forma indireta, com base no que sabemos sobre a rotação da nossa Galáxia, mas fazê-lo desta forma deixa margem para erros. Em vez disso, foi analisado o rescaldo de três explosões cósmicas que ocorreram em galáxias muito mais distantes. Estas explosões lançaram raios X que ecoaram por vários dos braços exteriores da Via Láctea, onde foram medidas diretamente as distâncias até a esses ecos.

Os raios X foram emitidos por três explosões brilhantes conhecidas como GRBs ("Gamma-Ray Bursts). Os raios X foram refletidos e dispersados por grãos de poeira nos braços espirais da Via Láctea, formando anéis brilhantes que foram depois detectados pelo XMM-Newton e pelo Chandra.

Ao estudar a forma como estes ecos em forma de anel se expandiram lentamente ao longo do tempo, os pesquisadores conseguiram determinar com precisão a distância dos grãos de poeira que causaram a dispersão. Como estes se encontram em nuvens dentro dos braços da Via Láctea, a equipe conseguiu medir diretamente a distância dos braços. Além de confirmarem a distância conhecida do braço de Perseu, os cientistas descobriram que dois dos braços da Via Láctea, o Braço Exterior de Scutum-Centaurus e o Braço Exterior, se situam até 10% mais longe do que era conhecido.

Embora o Gaia tenha revolucionado a nossa compreensão da Via Láctea, as medições de distância disponibilizadas até agora pelo telescópio são menos precisas no que diz respeito aos braços exteriores. A utilização de raios X para determinar as distâncias até às nuvens de poeira, tal como fizeram aqui o XMM-Newton e o Chandra, é altamente precisa a distâncias maiores, permitindo aos pesquisadores reverem o mapa da parte exterior da Via Láctea.

O que sabemos sobre a Via Láctea continuará aumentando nos próximos anos. A par dos dados cada vez mais detalhados das quarta e quinta publicações de dados do Gaia (previstas para dezembro de 2026 e após o final de 2030, respectivamente), o observatório de raios X de próxima geração da ESA, NewAthena, está prestes a transformar a astronomia de raios X e a permitir que os cientistas explorem ecos de raios X muito mais tênues nos confins da Via Láctea.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Descoberto um possível remanescente de supernova no Centro Galáctico

Com base em dados do observatório de raios X Chandra da NASA, os astrônomos podem ter encontrado um remanescente de supernova numa zona intrigante da Via Láctea.

© NASA (remanescente de supernova próxima do centro da Via Láctea)

Esta imagem mostra a região onde as evidências foram encontradas, que contém raios X do Chandra e do XMM-Newton (em azul), dados de rádio do telescópio MeerKAT (em vermelho) na África do Sul e uma imagem óptica dos telescópios Pan-STARRS no Havaí.

Os remanescentes de supernova são os detritos em expansão de estrelas que explodiram e fornecem elementos, como ferro, oxigênio e silício, que são essenciais para a formação de planetas e para que a vida, tal como a conhecemos, se desenvolva e prospere.

Este novo remanescente de supernova, se confirmado, seria um dos mais próximos do buraco negro supermassivo na região central da Via Láctea, uma região exótica repleta de estrelas massivas, longos filamentos de campos magnéticos e densas nuvens de gás orbitando rapidamente em torno do Centro Galáctico. O plano da Galáxia estende-se horizontalmente da esquerda para a direita na imagem, e o buraco negro central encontra-se para a esquerda da imagem.

As evidências da existência deste novo remanescente de supernova, localizado a cerca de 26.000 anos-luz da Terra, provêm de dados de raios X obtidos pelos satélites Chandra e XMM-Newton. Estes dados revelam uma "mancha" de emissão de raios X que poderá estar associada aos restos de uma estrela massiva que se autodestruiu como supernova, enterrada no interior de uma nuvem maior de gás em expansão. A localização deste suposto remanescente de supernova na imagem está assinalada com um círculo. Encontra-se numa bolha de gás da qual foram retirados os elétrons do hidrogênio, denominada região H II, que rodeia uma estrela massiva e jovem. Esta bolha é uma fonte brilhante de emissão de rádio chamada Sagitário C.

Se este for de fato um remanescente de supernova, então está expandindo-se a cerca de 3,2 milhões de quilômetros por hora e tem pelo menos cerca de 1.700 anos. Anteriormente, observações com a missão SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) da NASA, agora retirada de serviço, tinham revelado indícios de uma concha de gás em expansão rodeando Sagitário C. Isto forneceu uma pista de que uma explosão estelar tinha ocorrido no mesmo local.

Os longos filamentos visíveis na imagem de rádio são causados por partículas energéticas que se deslocam ao longo de campos magnéticos, na sua maioria orientados perpendicularmente ao plano da Galáxia. Os motores de fusão nuclear das estrelas criam elementos a partir do hidrogênio e do hélio, que eram abundantes no início do Universo. Quando as estrelas explodem no final das suas vidas como supernovas, lançam esses elementos recém-sintetizados para o espaço interestelar e fornecem matéria para a próxima geração de estrelas e planetas.

Os astrônomos analisaram os dados de raios X em busca de sinais do aumento das quantidades de elementos fundamentais no remanescente, o que teria sido causado pela explosão estelar que os lançou para o espaço. Embora não tenham observado um aumento, isto pode implicar que os detritos estelares já se misturaram com o gás circundante.

Uma explicação alternativa para a mancha de raios X é que o gás quente provém de um conjunto de estrelas massivas na região. Os autores do estudo recente não consideram esta explicação provável, porque a emissão de raios X da mancha é mais de dez vezes mais brilhante do que a emissão de raios X de grandes aglomerados estelares conhecidos com estrelas brilhantes e massivas.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

A atividade do buraco negro central da Via Láctea

Utilizando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), foram encontradas finalmente evidências claras de que o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, Sagitário A* (Sgr A*), está emitindo um vento cósmico quente, algo que os cientistas procuravam há mais de 50 anos.

© ALMA / Chandra (localização do gás frio no buraco negro central da Via Láctea)

Esta composição sobrepõe dados do ALMA e do observatório de raios X Chandra da NASA. Mostra evidências de um vento que se expande a partir de Sgr A*. O ponto branco no centro da imagem mostra Sgr A*. A cor laranja representa os dados dos radiotelescópios ALMA no Chile, que mapeiam a localização do gás frio composto por monóxido de carbono na imagem. A cor azul representa os dados de raios X do Chandra. Uma grande cavidade em forma de cone, visível como uma ausência de gás frio nos dados do ALMA, está preenchida por gás quente emissor de raios X nos dados do Chandra.

A teoria astronômica diz que, quando um buraco negro se alimenta de gás, também deve "soprar" algum material sob a forma de ventos ou jatos. Até agora, o vento proveniente do buraco negro da Via Láctea nunca tinha sido visto com clareza. Utilizando vários anos de observações altamente detalhadas do ALMA, os astrônomos mapearam gás frio a apenas alguns anos-luz de Sgr A*. Depois de removerem cuidadosamente o intenso brilho de rádio do buraco negro, descobriram um buraco gigante em forma de cone no gás frio, apontando diretamente para o buraco negro; a marca inconfundível de um vento grande, quente e ativo lançado a partir de Sgr A*.

Com mais de cinco anos de observações do ALMA (realizadas num comprimento de onda de 1,3 milímetros), os astrônomos mapearam a emissão de moléculas de monóxido de carbono, um indicador clássico de gás molecular frio, a apenas cerca de três anos-luz de Sgr A*. Ao modelar e subtrair cuidadosamente a emissão de rádio do próprio buraco negro, que varia rapidamente, conseguiram revelar estruturas extremamente tênues e complexas no gás circundante.

Dados do observatório de raios X Chandra mostram gás quente preenchendo a mesma região, confirmando que se trata de um fluxo impulsionado por um buraco negro e não algo causado por estrelas próximas. O mapa resultante é cerca de 100 vezes mais sensível e tem uma resolução angular 80 vezes superior à dos mapas de CO anteriores da região, tornando-se o mapa mais sensível e de maior resolução do gás frio num raio de três anos-luz de Sgr A* alguma vez obtido.

Esta descoberta baseou-se não só em anos de observações do ALMA, mas também em técnicas inovadoras de processamento de dados para modelar e subtrair a emissão rapidamente variável de Sgr A*, revelando estruturas mais tênues no gás circundante. A equipe estima que este vento sopre há pelo menos 20.000 anos, mas é relativamente brando em comparação com os jatos dramáticos observados em outras galáxias.

Ao revelar este vento há muito procurado, o ALMA e o Chandra ajudaram a resolver um mistério com décadas e proporcionaram aos cientistas a visão mais clara até à data de como um buraco negro supermassivo pode tanto alimentar-se como remodelar os seus arredores no coração da Via Láctea.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory

As galáxias satélites da Via Láctea contêm pistas do Universo primitivo

As galáxias anãs ultrafracas, minúsculas galáxias satélite que orbitam a Via Láctea, há muito que são consideradas fósseis cósmicos. Agora, um novo estudo utiliza um conjunto sem precedentes de simulações para mostrar até que ponto estes sistemas tênues podem refletir as condições do Universo primitivo e explicar-nos por que razão algumas galáxias cresceram e outras não.

© RAS (distribuição da matéria escura na nossa vizinhança no Universo)

Na imagem: (A) Distribuição da matéria escura na nossa vizinhança no Universo, o chamado Grupo Local de galáxias. Os dois grandes halos de matéria escura correspondem aos da Via Láctea e da galáxia de Andrômeda; (B) ampliação da matéria escura dentro e em torno de um pequeno halo, cerca de 700 milhões de anos após o Big Bang; (C) estrelas e gás no centro do pequeno halo de matéria escura numa das simulações. As simulações podem também revelar o nível de radiação e como isso influenciou a formação de estrelas e os locais onde estas se formaram.

As galáxias anãs são frequentemente descritas como primas pequenas da Via Láctea. Formam-se em pequenos halos de matéria escura, previstos pelo modelo padrão da cosmologia. Os exemplos mais tênues desses sistemas são extremos tanto em tamanho como em fragilidade, e situam-se na fronteira do nosso conhecimento acerca da formação de galáxias e da matéria escura.

As galáxias menores são designadas por galáxias anãs ultrafracas, cuja massa é um milhão de vezes inferior à da Via Láctea ou ainda menos. Devido ao seu pequeno tamanho, estas galáxias têm-se revelado muito difíceis de modelar e simular. O que torna estes resultados especialmente oportunos é o fato de as simulações não se limitarem a reproduzir galáxias anãs pouco luminosas, sugerem que estes objetos locais podem servir como uma sonda para o "clima" mais primitivo do Universo.

A equipe explorou de que forma diferentes pressupostos sobre o ambiente de radiação primitivo influenciam quais os pequenos halos de matéria escura que conseguem, de todo, formar estrelas. Foi descoberto que estas pequenas galáxias ultrafracas são muito sensíveis a estas alterações, enquanto galáxias mais massivas, como a nossa Via Láctea, não são realmente afetadas.  

O resultado é particularmente relevante à luz das recentes descobertas, pelo telescópio espacial James Webb, de galáxias no Universo primitivo, algumas das quais são inesperadamente massivas e brilhantes. Se o Universo primitivo está revelando surpresas a grandes distâncias, então as relíquias locais da mesma época, as anãs ultrafracas podem constituir uma via adicional para compreender o que aconteceu. 

A simulação também produz quantidades muito grandes de dados (no total, cerca de 300 terabytes). Isto significou que muitos dos algoritmos antigos, concebidos para quantidades  menores de dados, precisaram de ser atualizados e melhorados para lidar eficazmente com esta nova e grande quantidade de dados.

Um artigo foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Royal Astronomical Society

Descoberto um possível pulsar no centro da Via Láctea

Pesquisadores da Universidade de Columbia e da Breakthrough Listen, um programa de investigação científica que visa encontrar evidências de civilizações extraterrestres, publicaram novos resultados do levantamento BLGC (Breakthrough Listen Galactic Center), uma das mais sensíveis pesquisas no rádio jamais realizadas para pulsares na dinamicamente complexa região central da Via Láctea.

© GBT (ilustração de um pulsar no centro da Via Láctea)

Os pulsares são estrelas de nêutrons altamente magnetizadas que giram rapidamente e emitem feixes de ondas de rádio que atravessam a Terra como faróis cósmicos. Dado que os seus sinais são extremamente regulares, os pulsares podem ser usados como relógios cósmicos altamente precisos para estudar a física em condições extremas.

Espera-se que a região central da Via Láctea abrigue uma grande população de pulsares, mas a sua detecção é excepcionalmente difícil devido à forte dispersão interestelar e ao ambiente extremo da região. Os comprimentos de onda em rádio são adequados para estas pesquisas porque podem sondar regiões densas do Centro Galáctico que, de outra forma, são obscurecidas em comprimentos de onda ópticos. O Centro Galáctico, onde se encontra o buraco negro supermassivo Sagitário A* e densas populações estelares, apresenta oportunidades e desafios científicos únicos para a compreensão da dinâmica estelar, ambientes astrofísicos extremos e testes da teoria da Relatividade Geral de Einstein.

Neste novo trabalho, os pesquisadores realizaram mais de 20 horas de observações com o GBT (Green Bank Telescope), um observatório no estado norte-americano da Virgínia Ocidental, entre 2021 e 2023. Destas observações, 11 horas foram dedicadas aos 1,4 minutos de arco mais interiores do Centro Galáctico, resultando num dos mais profundos e sensíveis levantamentos de pulsares alguma vez realizados para esta região. Este levantamento foi também um empreendimento computacionalmente intensivo.

As observações individuais da região mais interior duraram de 1 a 2 horas, cobriram quase 4 GHz de largura de banda com um tempo de amostragem de 44 microssegundos e cada uma produziu de 3 a 8 terabytes de dados. O processamento destes dados exigiu recursos de computação em grande escala, incluindo o "cluster" de computação de alto desempenho da Universidade de Columbia, com alocações de memória elevadas e pesquisas paralelas em vários nós de computação.

O levantamento identificou um intrigante candidato a pulsar de 8,19 milissegundos, denominado BLPSR (Breakthrough Listen Pulsar). Dadas as potenciais implicações de tal descoberta, está em curso a análise de extensas observações de acompanhamento. 

Na ausência de quaisquer influências externas, os sinais de um pulsar chegam aos telescópios com uma regularidade extraordinária, pelo que podem ser considerados relógios muito precisos com um comportamento altamente previsível. Os pulsares de milissegundo, em particular, exibem um comportamento extremamente estável, semelhante ao de um relógio, devido à sua rotação muito rápida. Qualquer influência externa num pulsar, como a atração gravitacional de um objeto massivo, introduziria anomalias nesta chegada constante de sinais, que podem ser medidas e modeladas. Além disso, quando os sinais viajam perto de um objeto muito massivo, podem ser distorcidos e sofrer atrasos temporais devido à deformação do espaço-tempo.

Uma vez que o buraco negro central da nossa Galáxia tem uma massa cerca de 4 milhões de vezes superior à massa do nosso Sol, exerce uma forte influência sobre os seus arredores. Detectar, confirmar e medir cuidadosamente a chegada do sinal de um pulsar numa órbita próxima de Sagitário A* permitiria, portanto, testes sem precedentes da Teoria Geral da Relatividade de Einstein, incluindo medições de precisão do espaço-tempo em torno de um buraco negro supermassivo. Uma tal descoberta revolucionaria a física e continua a ser um grande objetivo de longa data de exploração do Centro Galáctico.

Ao mesmo tempo, a escassez de detecções neste levantamento levanta questões fundamentais sobre a verdadeira população de pulsares e sobre o ambiente complexo do Centro Galáctico. Para maximizar o impacto na comunidade, o programa Breakthrough Listen está divulgando publicamente as observações, permitindo aos pesquisadores de todo o mundo realizar análises independentes e seguir casos científicos complementares.

Espera-se que as futuras instalações rádio de próxima geração, como o ngVLA (next-generation Very Large Array) e o SKA (Square Kilometre Array), forneçam a sensibilidade e a resolução necessárias para descobrir esta esquiva população de pulsares.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: Columbia University

O buraco negro da Via Láctea esconde um passado explosivo

O buraco negro supermassivo da Via Láctea é famoso por ser um dos mais fracos do Universo. Os resultados de um novo telescópio espacial mostram que pode nem sempre ter sido esse o caso.

© STScI (imagem infravermelha de Sagitário B2)

Sagitário A*, localizado no centro da Via Láctea, parece ter-se inflamado dramaticamente em algum momento nas últimas centenas de anos, de acordo com as emissões de raios X observadas pelo telescópio espacial XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission). Estas descobertas surpreendentes revelam novos pormenores sobre a evolução dos buracos negros supermassivos. Também ensinam aos astrônomos lições sobre a história do nosso lar cósmico.

Astrônomos mediram os raios X provenientes de uma nuvem gigante de gás perto do centro da Galáxia. As suas descobertas oferecem fortes evidências de que a nuvem está brilhando em resposta a um surto passado de Sagitário A*. 

Muitos buracos negros supermassivos são brilhantes porque o gás à sua volta aquece e emite radiação altamente energética. Em contraste, Sagitário A* quase não brilha. É um dos buracos negros mais tênues conhecidos no Universo, apenas visível porque está muito próximo da Terra. Várias grandes nuvens moleculares flutuam ao redor de Sagitário A* e podem atuar como espelhos cósmicos, refletindo os flashes de raios X do buraco negro. Os telescópios espaciais anteriores conseguiram detectar estes lampejos, mas não com resolução energética suficiente para examinar a sua estrutura fina ou determinar o que os produziu.

O XRISM mudou isso. O telescópio foi lançado em 2023 através de uma parceria entre a NASA e a JAXA. As suas primeiras observações são muito aguardadas porque representam uma grande melhoria em relação a todos os telescópios espaciais existentes em termos de resolução energética. A maioria dos telescópios espaciais de raios X consegue distinguir a energia de um fóton até cerca de uma parte em 10, ou mesmo 100. O XRISM consegue resolver uma parte em 1.000. As novas imagens são como passar de uma Polaroid para uma imagem tecnicolor de alta-definição.

© STScI (mapa maior do Centro Galáctico mostrando Sgr A*)

Os astrônomos fizeram zoom em duas linhas de emissão de raios X extremamente estreitas provenientes de uma das nuvens moleculares. Medindo as suas energias e formas com uma precisão inovadora, conseguiram determinar o movimento da nuvem e compará-lo com observações rádio anteriores. Também examinou características sutis no espectro para testar duas explicações diferentes para o brilho da nuvem. Esses pormenores excluíram a ideia de que os raios cósmicos eram os responsáveis e, em vez disso, mostraram que a nuvem está refletindo um surto de raios X de Sagitário A*, efetivamente um "eco de luz" do passado.

Estudando várias nuvens em diferentes distâncias do buraco negro, os astrônomos podem reconstruir uma linha temporal destas antigas erupções, tal como se usassem ecos atrasados para mapear a forma de uma gruta. Os dados mostram pela primeira vez como a resolução energética do XRISM pode medir características extremamente finas no Universo.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Michigan State University

Estudo identifica 400 aglomerados binários na Via Láctea

As estrelas formam-se normalmente em aglomerados, e estes também se podem formar aos pares ou em grupos.

© Ron Brecher (Aglomerado Duplo de Perseu)

A imagem mostra o Aglomerado Duplo de Perseu, também denominado h e Chi Persei, ou com os números de catálogo NGC 869 (direita) e NGC 884 (esquerda), é o aglomerado binário mais famoso do céu.

Os aglomerados binários são definidos como pares de aglomerados abertos estreitamente associados tanto em termos de posição como de cinemática. Fornecem informações sobre o modo como as estrelas se formam dentro de nuvens moleculares gigantes, tornando-os indicadores importantes da formação estelar e da evolução dos aglomerados.

Utilizando astrometria de alta precisão do satélite Gaia e aplicando critérios de seleção uniformes e rigorosos, pesquisadores do Observatório Astronômico de Xinjiang da Academia Chinesa de Ciências identificaram 400 candidatos a aglomerados abertos binários na Via Láctea; 268 destes foram recentemente divulgados.

Os resultados fornecem um esquema unificado e estruturado para identificar e classificar aglomerados binários galácticos. Os cientistas analisaram cerca de 4.000 aglomerados abertos utilizando a astrometria e a cinemática do catálogo Gaia DR3. Estabeleceram um critério estatístico e quantitativo para a proximidade espacial e de velocidade e validaram-no contra amostras simuladas aleatórias. Usando esta estrutura, os aglomerados binários foram classificados em três categorias: (1) aglomerados binários primordiais (conatais), (2) aglomerados binários de captura por efeitos de maré ou captura ressonante, e (3) pares ópticos (alinhamentos casuais).

Uma análise mais aprofundada mostra que 61% dos aglomerados binários candidatos são altamente consistentes em termos de idade e cinemática, apoiando a formação a partir da mesma nuvem molecular gigante, e 83% apresentam interações de maré significativas. A força da interação está claramente correlacionada com a separação espacial, quanto mais próximo o par, mais forte é a atração mútua e a perturbação.

Em geral, cerca de 17% dos aglomerados abertos estão atualmente em sistemas binários ou de múltiplos aglomerados e cerca de 10% formaram-se provavelmente como aglomerados binários primordiais. Estas percentagens estão bem alinhadas com estimativas teóricas e observacionais anteriores.

O cruzamento com aglomerados binários previamente reportados mostra que o método recupera uma grande fração de sistemas conhecidos. Apesar de critérios de seleção mais rigorosos, também acrescenta 268 aglomerados binários físicos recentemente identificados à amostra galáctica.

Este estudo sugere que a formação hierárquica de estrelas é um processo importante e fornece evidências observacionais fundamentais para os mecanismos de formação e evolução dinâmica de sistemas de múltiplos aglomerados. Esta evidência apoia um cenário hierárquico e aglomerado de formação estelar em múltiplas escalas.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Chinese Academy of Sciences

Gaia descobre uma grande onda na Via Láctea

A nossa Galáxia nunca está parada: gira e oscila. E agora, dados do telescópio espacial Gaia da ESA revelam que a Via Láctea também tem uma onda gigante que ondula do seu centro para fora.

© ESA / Gaia (ondulação de lado na Via Láctea)

Há cerca de cem anos que sabemos que as estrelas da Via Láctea giram em torno do seu centro e o Gaia mediu as suas velocidades e movimentos. Desde a década de 1950 que sabemos que o disco da Via Láctea está deformado. Depois, em 2020, o Gaia descobriu que este disco oscila ao longo do tempo, de forma semelhante ao movimento de um pião.

E agora tornou-se claro que uma grande onda agita o movimento das estrelas da Via Láctea ao longo de distâncias de dezenas de milhares de anos-luz do Sol. Tal como uma pedra atirada para um lago, fazendo ondulações para fora, esta onda galáctica de estrelas abrange uma grande parte do disco exterior da Via Láctea.

A inesperada ondulação galáctica é vista com as posições de milhares de estrelas brilhantes que são mostradas em vermelho e azul, sobrepostas nos mapas da Via Láctea pelo Gaia. Mesmo que nenhuma nave espacial possa viajar para além da nossa Galáxia, a visão excepcionalmente precisa do Gaia, nas três direções espaciais (3D) e nas três velocidades (movendo-se em direção a nós e para longe de nós, e pelo céu) está permitindo aos cientistas fazer estes mapas de cima para baixo e de lado. A partir deles, podemos ver que a onda estende-se por uma enorme porção do disco galáctico, afetando estrelas a pelo menos 30 a 65 mil anos-luz de distância do centro da Galáxia (para efeitos de comparação, a Via Láctea tem cerca de 100 mil anos-luz de diâmetro).

Os astrônomos conseguiram descobrir este movimento surpreendente estudando as posições e movimentos pormenorizados de jovens estrelas gigantes e estrelas Cefeidas. Estas últimas são estrelas que variam de brilho de uma forma previsível e que podem ser observadas por telescópios como o Gaia a grandes distâncias. Dado que as jovens estrelas gigantes e as Cefeidas movem-se com a onda, os cientistas pensam que o gás no disco também pode estar participando nesta ondulação em grande escala. É possível que as estrelas jovens retenham a memória da onda a partir do próprio gás no qual nasceram.

Uma colisão passada com uma galáxia anã poderia ser uma explicação possível, mas os cientistas precisam de mais investigações. A grande onda pode também estar relacionada com um movimento ondulatório de menor escala observado a 500 anos-luz do Sol e que se estende por 9.000 anos-luz, a chamada Onda Radcliffe. No entanto, a Onda Radcliffe é um filamento muito menor e está localizada numa parte diferente do disco da Galáxia, em comparação com a onda estudada (muito mais perto do Sol do que a grande onda). As duas ondas podem ou não estar relacionadas. 

O quarto lançamento de dados do Gaia incluirá posições e movimentos ainda melhores das estrelas da Via Láctea, incluindo estrelas variáveis como as Cefeidas. Isto ajudará na obtenção de mapas ainda melhores, avançando assim na compreensão destas características da Via Láctea.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESA