Deformação da Via Láctea faz uma onda a cada 440 milhões de anos

Cientistas da Sloan Digital Sky Survey apresentaram uma visão mais detalhada da deformação de nossa própria galáxia, a Via Láctea.

Os astrônomos sabem há décadas que muitas galáxias espiraladas realmente têm discos com uma leve torção, como um disco de vinil que é deixado tempo no sol. Tais curvas ocorrem em cerca de 50 a 70% das galáxias espiraladas, incluindo nossa própria Via Láctea.

Surpreendentemente, no entanto, não sabemos muito sobre deformação na Via Láctea. Presos dentro e limitados a uma única perspectiva da Terra, não temos a capacidade de ver a deformação de nossa galáxia em um só olhar. Em vez disso, devemos traçar a forma de disformidade estudando cuidadosamente as posições e movimentos das estrelas em toda a Via Láctea.

“Nossa imagem usual de uma galáxia espiral é como um disco plano, mais fino que uma panqueca, girando pacificamente ao redor de seu centro”, disse Xinlun Cheng, da Universidade da Virgínia, principal autor do estudo, apresentado no 237º Encontro da Sociedade Astronômica Americana. “Mas a realidade é mais complicada.”

Os pesquisadores estudaram cuidadosamente as posições e movimentos das estrelas em toda a Via Láctea, e graças aos dados da Sloan Digital Sky Survey. O Sloan Digital Sky Survey criou os mapas tridimensionais mais detalhados do Universo já feitos, com imagens multicoloridas profundas de um terço do céu, e espectros para mais de três milhões de objetos astronômicos.

Com os mapas tridimensionais eles foram capazes de obter uma visão mais detalhada do que nunca, descobrindo que não apenas o disco da galáxia está deformado, a deformação viaja ao redor da galáxia uma vez a cada 440 milhões de anos.

Para encontrar este resultado inesperado, a equipe fez uso do espectrógrafo de alta precisão do Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE),parte do Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Durante seus quase 10 anos de vida, a APOGEE observou centenas de milhares de estrelas na Via Láctea. Ele faz isso coletando espectros, as medidas da luz das estrelas são divididas em seus componentes de comprimentos de onda da mesma forma que um prisma divide a luz em um arco-íris de cores.

“Os espectros de APOGEE fornecem informações sobre a composição química e os movimentos das estrelas individuais”, explica o Dr. Borja Anguiano, da Universidade da Virgínia, coautor do estudo e mentor de Cheng.

“Isso nos permite separá-los em diferentes grupos, o que, por sua vez, nos permite seguir a deformação separadamente dentro de cada grupo de estrelas.”

Mas os espectros de APOGEE sozinhos não foram suficientes para entender a deformação. Rastrear a deformação galáctica requer medições extremamente precisas de distâncias estelares. Para obter essas distâncias, a equipe usou dados do satélite Gaia (ESA) da Agência Espacial Europeia, que calcula distâncias para milhões de estrelas medindo pequenas oscilações para frente e para trás na direção da estrela à medida que a Terra orbita o Sol.

Combinando dados de APOGEE e Gaia, a equipe foi capaz de criar mapas tridimensionais completos de estrelas na Via Láctea, com informações detalhadas sobre a posição, velocidade e química de cada estrela. Armada com essas medidas de alta precisão, a equipe foi capaz de sondar mais do lado de fora de nossa galáxia para produzir o estudo mais detalhado até agora deste fenômeno.

A análise mostrou como a deformação é causada pela onda que viaja pela Via Láctea, o que faz com que estrelas individuais se movam para cima e para baixo através do avião da galáxia enquanto ela viaja. O novo estudo mediu a velocidade e a extensão da onda com mais precisão do que nunca.

A explicação mais provável para a deformação é que uma interação recente com uma galáxia satélite criou uma onda gravitacional, e essa onda continuou a se mover através da galáxia, formando a onda. Cheng explica: “Nosso melhor modelo é que houve um encontro com uma galáxia satélite cerca de 3 bilhões de anos atrás; isso é considerado relativamente recente pelos astrônomos galácticos.”