Simulação de computador revela os segredos por trás dos braços das galáxias em espiral

O formato espiral da Via Láctea é formado por seis partes: núcleo, bulbo central, disco, os braços espirais, o componente esférico e o halo.

A falta de informações sobre os braços espirais da galáxia frustravam os astrônomos. No entanto, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison e do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian criaram recentemente uma simulação de computador capaz de resolver antigas questões sobre a origem e a história da formação dos braços espirais. Os cientistas construíram uma nova simulação computacional para estudar os movimentos de 100 milhões de "partículas estelares", avaliando como a gravidade e as outras forças astrofísicas vão esculpindo o formato de uma galáxia. O Sol vive em um dos braços da Via Láctea, mais precisamente no Braço de Órion, portanto questões sobre a formação e o tempo de durabilidade dos braços de uma galáxia são importantes.

 

"Nós mostramos pela primeira vez que os braços espirais estelares não são aspectos transitórios, como alegado por várias décadas", diz a astrofísica Elena D'Onghia, que liderou a nova pesquisa. "Os braços espirais são auto-perpetuantes, persistentes, e possuem longevidade", acrescenta Vogelsberger, astrofísico que também fez parte da pesquisa. Duas teorias distintas eram debatidas por astrofísicos a respeito da origem e o destino dos emblemáticos braços espirais. A primeira declarava que os braços se formavam e se desmanchavam com o tempo. E a segunda, amplamente difundida, diz que o material que compõe os braços - estrelas, gás e poeira - é afetado pela diferença da gravidade e acabam se “engarrafando” como carros na hora do rush, dispondo-se em fileiras e sustendo o formato por longos períodos. 

 

Os resultados da simulação realizada caem em um ponto intermediário sobre as duas teorias, e sugerem que os braços surgem como resultado da influência de nuvens moleculares gigantes - região capaz de formar milhões de estrelas, composta de gás e poeira interestelar. Introduzidas na simulação, as nuvens atuam como um “elemento perturbador” e são suficientes não só para iniciar a formação de braços espirais, mas para sustentá-los indefinidamente a estrutura. A pesquisadora D'Onghia explica: “Descobrimos que [essas perturbações] vão criando os braços espirais. Pensava-se que, quando essas perturbações fossem removidas, os braços se desfariam, mas pudemos ver que, uma vez formados, os braços se auto-perpetuam, até mesmo quando as perturbações são retiradas. Ou seja, uma vez que os braços se formam sua própria gravidade os mantém, até mesmo quando as nuvens que os criaram desaparecem”.

 

Além da Via Láctea ter o formato espiral, quase 70% das galáxias próximas também possuem formatos espirais e apresentam dois ou quatro braços. As galáxias espirais têm diâmetros que variam de 20 mil anos-luz até mais de 100 mil anos-luz. Estima-se que suas massas variam de 10 bilhões a 10 trilhões de vezes a massa do Sol, a Via Láctea tem uma massa de cerca de um trilhão e 750 bilhões de massas solares, com idade calculada de 13,6 bilhões de anos. A Via Láctea é formada por quatro braços maiores - Perseu, Norma, Crux-Scutum e Carina-Sagitário - e os dois braços menores de Órion e Cignus. A pesquisa foi publicada na revista The Astrophysical Journal.

Fonte: Jornal Ciência