Missão GAIA mostra o passado turbulento da Via Láctea

A missão de mapeamento das estrelas da ESA, Gaia, mostrou que a galáxia da Via Láctea ainda está sofrendo os efeitos de uma quase colisão que colocou milhões de estrelas se movendo como ondas em um lago. O encontro próximo provavelmente ocorreu nos últimos 300 a 900 milhões de anos. Foi descoberto por causa do padrão de movimento que deu às estrelas no disco da Via Láctea - um dos principais componentes da nossa galáxia.

O padrão foi revelado porque Gaia não apenas mede com precisão as posições de mais de um bilhão de estrelas, mas também mede precisamente suas velocidades no plano do céu. Para um subconjunto de alguns milhões de estrelas, Gaia forneceu uma estimativa das velocidades tridimensionais completas, permitindo um estudo do movimento estelar usando a combinação de posição e velocidade, o que é conhecido como "espaço de fase".

No espaço de fase, os movimentos estelares revelaram um padrão interessante e totalmente inesperado quando as posições da estrela foram traçadas contra suas velocidades. Teresa Antoja, da Universitat de Barcelona, ​​Espanha, que liderou a pesquisa, não conseguia acreditar em seus olhos quando a viu pela primeira vez na tela do computador. 

Uma forma em particular chamou sua atenção. Era um padrão semelhante a uma concha de caracol no gráfico que traçava a altitude das estrelas acima ou abaixo do plano da Galáxia contra sua velocidade na mesma direção. Nunca tinha sido visto antes.

“No começo, os recursos eram muito estranhos para nós”, diz Teresa. "Fiquei um pouco chocado e pensei que poderia haver um problema com os dados porque as formas são muito claras." 

Padrão de concha de caracol na velocidade das estrelas

Mas os dados do Gaia foram submetidos a vários testes de validação pelas equipes do Gaia Data Processing e Analysis Consortium em toda a Europa antes do lançamento. Além disso, juntamente com os colaboradores, Teresa havia realizado muitos testes nos dados para procurar erros que pudessem forçar essas formas nos dados. No entanto, não importa o que eles verificaram, a única conclusão que eles poderiam extrair era que esses recursos realmente existem na realidade.

A razão pela qual eles não haviam sido vistos antes era porque a qualidade dos dados de Gaia era um passo enorme em relação ao que havia antes.  

"Parece que de repente você colocou os óculos certos e vê todas as coisas que não eram possíveis de ver antes", diz Teresa.

Com a realidade da estrutura confirmada, chegou a hora de investigar por que estava lá. 

“É um pouco como jogar uma pedra em um lago, que desloca a água como ondulações e ondas”, explica Teresa. 

Ao contrário das moléculas de água, que se estabelecem novamente, as estrelas retêm uma "memória" que foram perturbadas. Esta memória é encontrada em seus movimentos. Depois de algum tempo, embora as ondulações possam não ser mais facilmente visíveis na distribuição de estrelas, elas ainda estarão lá quando você observar suas velocidades. 

Os pesquisadores analisaram estudos anteriores que investigaram essa "mistura de fases" em outras configurações astrofísicas e em situações de física quântica. Embora ninguém tenha investigado isso acontecendo no disco de nossa galáxia, as estruturas eram claramente reminiscentes uma da outra.

“Acho isso incrível como podemos ver essa forma de concha de caracol. É exatamente como aparece nos livros de texto ”, diz Amina Helmi, da Universidade de Groningen, Holanda, colaboradora do projeto e segunda autora do artigo resultante.

Fonte: ESA