Estudo publicado na Astronomy & Astrophysics analisou cerca de 20 mil estrelas, incluindo 17 mil gigantes jovens e 3 mil Cefeidas, e identificou uma grande onda se propagando pelo disco da Via Láctea, revelando acoplamento entre movimentos radiais e verticais e alterando a compreensão da dinâmica galáctica
Um estudo publicado na Astronomy & Astrophysics identificou uma grande onda se propagando pelo disco da Via Láctea ao analisar cerca de 20.000 estrelas jovens e Cefeidas, mapeando movimentos tridimensionais até o dobro da distância do Sol ao centro galáctico.
A pesquisa aponta evidências de uma grande onda que se desloca radialmente para fora no disco da galáxia, acrescentando uma nova camada à compreensão da dinâmica galáctica. O resultado contraria interpretações anteriores sobre os movimentos estelares na Via Láctea.
Estrutura espiral, rotação e deformação do disco
A Via Láctea é descrita como uma galáxia espiral, na qual estrelas e gás estão concentrados em braços que envolvem o centro. Além da rotação geral do disco, esses braços se comportam como ondas de densidade espiraladas que comprimem e descomprimem o material à medida que avançam.
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Representações clássicas sugerem um disco plano, mas as regiões externas apresentam uma deformação. As bordas se curvam levemente para cima de um lado e para baixo do outro, caracterizando uma distorção conhecida como warp.
Essa deformação também sofre precessão ao redor do disco, fazendo a galáxia se comportar como um pião inclinado em rotação. Esse conjunto de movimentos compõe um quadro complexo da dinâmica galáctica.
Evidências da grande onda no disco galáctico
Os autores identificaram indícios de uma grande onda que se espalha pelo disco, evidenciada pelos movimentos verticais das estrelas. O padrão observado contradiz a compreensão anterior de que as estruturas conhecidas explicariam integralmente as dinâmicas estelares.
A visualização apresentada no estudo mostra velocidades verticais indicadas por setas, com cores representando posições relativas à deformação do plano galáctico. A onda de velocidade aparece ligeiramente adiantada em relação ao deslocamento de posição.
Esse adiantamento indica que a grande onda está se movendo para fora. A relação entre posição e velocidade sugere um comportamento ondulatório consistente com propagação radial.
Mapeamento tridimensional com dados do Gaia
O avanço foi possível após a divulgação inicial de dados do telescópio espacial Gaia em 2016. Pela primeira vez, medições detalhadas dos movimentos das estrelas no céu permitiram estudar novas dimensões da galáxia.
Os autores analisaram as estrelas mais brilhantes do conjunto de dados, incluindo cerca de 17.000 gigantes jovens e aproximadamente 3.000 Cefeidas. As gigantes jovens são estrelas recém-formadas e muito luminosas, enquanto as Cefeidas são variáveis e mais raras.
A combinação das duas amostras possibilitou examinar os movimentos tridimensionais de estrelas distribuídas por quase metade do disco galáctico, alcançando uma distância radial equivalente ao dobro da distância do Sol ao centro.
O que surpreendeu os pesquisadores foi que as estrelas se movem em um padrão semelhante a uma onda, irradiando a partir do centro da galáxia. O comportamento foi comparado a ondulações provocadas pela queda de um objeto em um líquido.
Modelagem descarta estruturas conhecidas como única explicação
Inicialmente, o movimento poderia ser interpretado como consequência da deformação do disco ou como efeito dos braços espirais, que também apresentam padrões ondulatórios. No entanto, a modelagem incluiu warp, braços espirais e outros componentes dinâmicos.
Os resultados indicam que as estruturas conhecidas não explicam sozinhas o fenômeno observado. O modelo que melhor se ajusta aos dados inclui uma onda se propagando radialmente para fora, além do movimento associado à deformação.
Painéis apresentados no estudo mostram o deslocamento vertical, os movimentos radiais e verticais das Cefeidas. Linhas tracejadas ilustram o deslocamento positivo, repetido para comparação entre os gráficos.
O Sistema Solar está indicado a cerca de 8 kpc do centro galáctico. Observa-se que as velocidades radiais acompanham a localização dos deslocamentos verticais, enquanto o movimento vertical está mais externo, cerca de meia largura adiante.
Esse desfasamento corresponde a uma mudança de fase de π por 2, compatível com propagação ondulatória. A relação entre os componentes radial e vertical indica acoplamento entre esses movimentos.
Hipóteses sobre a origem e impacto na dinâmica galáctica
A origem da grande onda ainda não está definida. Os autores sugerem que uma colisão anterior entre a Via Láctea e uma galáxia anã menor pode ter desencadeado o movimento.
Entre as possibilidades citadas está a galáxia anã de Sagitário, incorporada pela Via Láctea há aproximadamente um bilhão de anos. Uma descrição mais detalhada da origem da onda foi deixada para estudos futuros.
Tradicionalmente, ao estudar os movimentos estelares, assume-se que deslocamentos verticais e radiais são independentes. O artigo apresenta um caso em que esses dois componentes estão acoplados.
Essa constatação é considerada surpreendente e deve influenciar a interpretação da dinâmica estelar não apenas na Via Láctea, mas em todas as galáxias. Apesar disso, a causa exata das ondulações ainda permance indefinida.
O trabalho acrescenta uma nova dimensão ao entendimento da dinâmica galáctica ao demonstrar que, além da rotação, dos braços espirais e da deformação do disco, há evidências claras de uma grande onda se propagando pelo disco.
Com base nos dados analisados, a presença da grande onda amplia o quadro dinâmico da galáxia e redefine premissas sobre a independência dos movimentos radiais e verticais, introduzindo um novo elemento na modelagem dos sistemas estelares.
Este artigo foi elaborado com base em estudo publicado na revista Astronomy & Astrophysics, utilizando dados do telescópio espacial Gaia e informações apresentadas pelos autores do trabalho científico

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