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Descoberta estelar em região distante da Via Láctea

Cinco estrelas do outro lado de nossa galáxia sugerem novas concepções sobre limites de nossa vizinhança

 

NASA/JPL-Caltech/R. Hurt; SSC-Caltech; Ariel Weiss
Por Ken Croswell

Uma única imagem do Telescópio Espacial Hubble pode capturar dezenas de galáxias distantes, mas a única galáxia que nunca veremos pelo lado de fora é a nossa. Como resultado, ninguém sabe o tamanho e formato exatos da Via Láctea.

Foi necessário mais de um século após a descoberta da primeira galáxia espiral para que astrônomos estabelecessem que nossa galáxia também é espiral, e ainda mais anos se passaram antes de eles deduzirem que habitamos uma espiral barrada – um tipo de espiral com a região central alongada.

Agora, pela primeira vez, observadores detectaram cinco estrelas no lado distante da galáxia que servem como incríveis pontos de referência, um feito que deve revelar segredos sobre o território inexplorado da Via Láctea. “É um belo feito de astronomia clássica”, declara Leo Blitz, astrônomo da University of California, Berkeley, não envolvido na descoberta.

Os pesquisadores, da África do Sul e do Japão, descobriram cinco estrelas conhecidas como Cefeidas brilhando do lado oposto do disco da Via Láctea, localizadas entre 72 e 99 mil anos-luz de distância da Terra. Todas as cinco estrelas ficam atrás do centro galáctico, que por sua vez fica na constelação de Sagitário, a cerca de 27 mil anos-luz de nós.

As Cefeidas já contribuiram para vários avanços astronômicos porque revelam uma grandeza crucial: a distância celeste.

Uma Cefeida é uma supergigante amarela – uma estrela tão quente quanto o Sol, mas muito mais luminosa – que pulsa periodicamente, expandindo e contraindo de modo que sua luz varia. Assim como uma tuba tem uma frequência mais baixa e uma afinação mais profunda que uma trombeta, uma Cefeida grande e luminosa demora mais tempo para pulsar que uma Cefeida menor e mais tênue.

Assim, simplesmente medir o período de pulsação de uma Cefeida indica a quantidade de luz a estrela emite. Comparar essa luminosidade com o brilho de uma Cefeida revela sua distância da Terra – quanto mais distante a estrela, mais fraca ela parece.

A localização das Cefeidas inicialmente sugeria que elas estavam nas proximidades da Galáxia Anã de Sagitário, que a gravidade da Via Láctea está destruindo. “Nós ficamos muito surpresos em descobrir que essas estrelas não tinham as velocidades adequadas para isso”, conta Michael Feast, astrônomo da Universidade da Cidade do Cabo.

Usando o Grande Telescópio Sul-Africano (SALT, em inglês), os astrônomos mediram os desvios Doppler das estrelas em comprimentos de onda infravermelhos, que penetraram a poeira do disco galáctico. As velocidades derivadas dos desvios Doppler indicam que todas as cinco Cefeidas pertencem à nossa galáxia. Os astrônomos relatam a descoberta no volume de 15 de maio da Nature (Scientific American é parte do Nature Publishing Group).

As estrelas ficam muito acima e abaixo do plano galáctico. Cefeidas sempre são bem jovens – com menos de 130 milhões de anos – e estrelas jovens normalmente ficam a apenas algumas centenas de anos-luz do plano galáctico. As cinco Cefeidas distantes ficam entre 2.900 e 6.800 anos-luz acima ou abaixo do plano, o que sugere que o lado distante do disco estelar da Via Láctea é aberto, como boca de uma trombeta.

Mas essa descoberta faz sentido porque o gás interestelar, que produz estrelas jovens, fica espalhado nos limites da galáxia. “Observar esses objetos é muito empolgante”,declara Thomas Dame do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, que não se envolveu no estudo, e que usa ondas de rádio de gases moleculares para mapear braços espirais conforme seu gás dá origem a novas estrelas. “Noventa porcento do que sabemos sobre a estrutura espiral da galáxia vem do nosso lado. Nós não sabemos muito sobre o outro lado”.

Em 2011, Dame e seu colega Patrick Thaddeus rastrearam um grande braço espiral chamado de Scutum-Centaurus ao longo do lado distante da Via Láctea, descobrindo que o braço espiral se eleva vários milhares de anos-luz acima do plano galáctico.

Infelizmente, ao contrário das Cefeidas, essas observações de rádio só indicam distâncias aproximadas, e Dame aponta que o mapa espiral pode ter tantas falhas quanto os mapas usados na época de Colombo. Ele observa que três das Cefeidas têm posições semelhantes, o que sugere que elas ficam localizadas no poderoso Braço Scutum-Centaurus; mas suas distâncias as colocam em posições além de sua localização no mapa, então o braço Scutum-Centaurus pode realmente ficar mais distante do que se estimava originalmente.

Uma das Cefeidas inclusive brilha além dos limites do disco estelar, sugerindo outra característica espiral remota no lado distante da galáxia.

O que é necessário para resolver esses problemas? Mais Cefeidas. “Cinco é um número muito pequeno”, lamenta Feast. Mas, de acordo com ele, essa descoberta “abre a possibilidade de que grandes pesquisas, especialmente em infravermelho, encontrem mais estrelas como essa e nos pemitam realmente investigar a estrutura da galáxia nessas distâncias”. Dentro de mais uma década, nós provavelmente teremos uma melhor imagem de nossa galáxia.

 

LEGENDA: Mapa Anotado da Via Láctea (concepção artística)

Créditos: NASA/JPL-Caltech/R.Hurt, SSC-Caltech (imagem básica); Ariel Weiss (posições das Cefeidas)