Estas galáxias estão conectadas por uma ponte de estrelas

De acordo com uma equipe internacional de astrônomos liderada por pesquisadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, as Nuvens de Magalhães, duas galáxias anãs satélites da Via Láctea, parecem estar conectadas por uma ponte feita de estrelas que se estende por 43 mil anos-luz.  Uma galáxia anã é um aglomerado relativamente pequeno de estrelas, que geralmente orbita em torno de galáxias maiores, por isso também é chamada de galáxia satélite.

A descoberta foi relatada na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

Gaia

Os pesquisadores analisaram os dados do censo estelar galáctico realizado pela Missão Gaia do Observatório Espacial Europeu. O conjunto de informações de qualidade sem precedentes é um catálogo das posições e brilho de um bilhão de estrelas na nossa Via Láctea e seus arredores.

A resolução angular do satélite é semelhante à do telescópio espacial Hubble, mas, dado o seu maior campo de visão, pode cobrir todo o céu, em vez de apenas uma pequena porção dele. Além disso, ao contrário de telescópios típicos, Gaia não olha fixamente, mas sim roda constantemente em torno de seu eixo, varrendo o céu inteiro em menos de um mês.

Portanto, ele não só mede as propriedades instantâneas das estrelas, como também acompanha suas mudanças ao longo do tempo. Isto proporciona uma oportunidade perfeita para encontrar uma variedade de objetos, por exemplo, estrelas que pulsam ou explodem.

A equipe de Cambridge concentrou-se na área ao redor das Nuvens de Magalhães e usou os dados de Gaia para encontrar estrelas pulsantes de um tipo particular: a chamada RR Lyrae, muito antiga e quimicamente não desenvolvida. Como essas estrelas existem desde os primeiros dias das Nuvens, elas podem nos ajudar a entender a história do par.

Grande e Pequena Nuvem de Magalhães

Estudar a Grande e a Pequena Nuvem de Magalhães (GNM e PNM, respectivamente) sempre foi difícil, uma vez que elas se estendem por uma grande área.  Na vizinhança da Via Láctea, as Nuvens são os exemplos mais brilhantes e maiores de galáxias satélites anãs. Mesmo que sempre tenham sido conhecidas pela humanidade, somente recentemente tivemos a oportunidade de estudá-las em detalhe.

Se as Nuvens se encaixam ou não na teoria convencional da formação de galáxias depende criticamente de sua massa e do tempo de sua primeira aproximação à Via Láctea. Os pesquisadores do Instituto de Astronomia de Cambridge encontraram pistas que poderiam ajudar a responder a ambas as perguntas.

Massa

Primeiro, as estrelas RR Lyrae detectadas por Gaia foram usadas para traçar a extensão da Grande Nuvem de Magalhães. Foi determinado que ela possui um halo de baixa luminosidade que estica até 20 graus de seu centro.

A galáxia só seria capaz de segurar as estrelas em tais grandes distâncias se fosse substancialmente maior do que se pensava anteriormente, totalizando talvez tanto quanto um décimo da massa de toda a Via Láctea.

Aproximação da Via Láctea

Descobrir a época exata da chegada das Nuvens na vizinhança da nossa galáxia é impossível sem o conhecimento de suas órbitas. Infelizmente, as órbitas de satélites são difíceis de medir: a grandes distâncias, o movimento do objeto no céu é tão pequeno que simplesmente não é observável ao longo de uma vida humana. Na ausência de uma órbita, os cientistas usaram o fluxo estelar.

Fluxos de estrelas se formam quando um satélite – uma galáxia anã ou um conglomerado de estrelas – começa a sentir a força de maré do corpo em torno do qual orbita. As marés esticam o satélite em duas direções: para perto e para longe do anfitrião. Como resultado, na periferia do satélite, duas aberturas se formam, pequenas regiões onde a atração gravitacional do satélite é equilibrada pela do hospedeiro.

As estrelas que entram nessas regiões conseguem deixar facilmente o satélite e começar a orbitar o anfitrião. Lentamente, estrela após estrela abandona o satélite, deixando um traço luminoso no céu, revelando assim sua órbita.

Os fluxos estelares ao redor das Nuvens foram previstos, mas nunca observados. Logo, os pesquisadores ficaram surpresos ao ver uma estrutura estreita, tipo uma ponte, ligando as duas galáxias.

Eles acreditam que, pelo menos em parte, esta “ponte” é composta por estrelas que saíram da Pequena Nuvem e foram para a Grande. O resto pode ser estrelas que a Via Láctea tirou da Grande Nuvem de Magalhães.

Desvendando mistérios

Os pesquisadores acreditam que a ponte de RR Lyrae pode ajudar a esclarecer a história da interação entre as Nuvens e nossa galáxia.  Além disso, os novos dados devem possibilitar uma melhor compreensão da coroa galáctica quente, composta de gás ionizado a uma densidade muito baixa, um objeto notoriamente difícil de estudar.

Durante o encontro anterior entre a Pequena e a Grande Nuvem de Magalhães, estrelas e gás foram arrancados da Pequena Nuvem, formando um fluxo. À medida que as nuvens se aproximavam da nossa galáxia, a coroa da Via Láctea exerceu uma força de arrasto sobre ambas. O gás de hidrogênio neutro mais tênue diminuiu substancialmente na coroa. Ao comparar a localização atual das estrelas e do gás, a equipe pode estimar a densidade da coroa.

Essa estimativa mostrou que a coroa poderia constituir uma fração significativa dos bárions ausentes – há anos os astrônomos estão tentando estimar onde esta matéria “em falta” (os átomos e íons que compõem estrelas, planetas, poeira e gás) foi parar. Com esse problema do bário aparentemente resolvido, o modelo atual de formação de galáxias se fortalece. 

Fonte: Phys