Gaia revela que a maioria das galáxias companheiras da Via Láctea são recém-chegadas ao nosso canto do espaço

Dados da missão Gaia da ESA são reescrever a história da nossa galáxia, a Via Láctea. O que tradicionalmente foi pensado como galáxias satélites da Via Láctea, agora se revela serem, em sua maioria, recém-chegados ao nosso ambiente galáctico.

Galáxias anãs ao redor da Via Láctea

Uma galáxia anã é uma coleção de milhares a vários bilhões de estrelas. Por décadas, acreditou-se amplamente que as galáxias anãs que circundam a Via Láctea são satélites, o que significa que são capturadas em órbita ao redor de nossa galáxia e têm sido nossas companheiras constantes por bilhões de anos. Agora, os movimentos dessas galáxias anãs foram calculados com uma precisão sem precedentes graças aos dados do terceiro lançamento de dados de Gaia e os resultados são surpreendentes. 

François Hammer, Observatoire de Paris - Université Paris Sciences et Lettres, França, e colegas de toda a Europa e China, usaram os dados de Gaia para calcular os movimentos de 40 galáxias anãs em torno da Via Láctea. Eles fizeram isso computando um conjunto de quantidades conhecidas como velocidades tridimensionais para cada galáxia e, em seguida, usando-as para calcular a energia orbital da galáxia e o momento angular (rotacional). 

Eles descobriram que essas galáxias estão se movendo muito mais rápido do que as estrelas gigantes e aglomerados de estrelas que orbitam a Via Láctea. Tão rápido que eles não poderiam estar em órbita ao redor da Via Láctea, onde as interações com nossa galáxia e seu conteúdo teriam minado sua energia orbital e momento angular.

Nossa galáxia canibalizou várias galáxias anãs em seu passado. Por exemplo, 8-10 bilhões de anos atrás, uma galáxia anã chamada Gaia-Enceladus foi absorvida pela Via Láctea. Suas estrelas podem ser identificadas nos dados de Gaia por causa das órbitas excêntricas e da gama de energias que possuem. 

Mais recentemente, 4-5 bilhões de anos atrás, a galáxia anã Sagitário foi capturada pela Via Láctea e está atualmente em processo de ser fragmentada e assimilada. A energia de suas estrelas é maior que a de Gaia-Enceladus, indicando o menor tempo que estiveram sob a influência da Via Láctea. 

No caso das galáxias anãs do novo estudo, que representam a maioria das galáxias anãs ao redor da Via Láctea, suas energias são ainda mais altas. Isso sugere fortemente que eles só chegaram à nossa vizinhança nos últimos bilhões de anos. 

A descoberta reflete uma feita sobre a Grande Nuvem de Magalhães (LMC) , uma galáxia anã maior, tão perto da Via Láctea que é visível como uma mancha de luz no céu noturno do hemisfério sul. O LMC também foi considerado uma galáxia satélite da Via Láctea até os anos 2000, quando os astrônomos mediram sua velocidade e descobriram que ele estava viajando rápido demais para ser vinculado gravitacionalmente. Em vez de um companheiro, LMC está visitando pela primeira vez. Agora sabemos que o mesmo se aplica à maioria das galáxias anãs . 

Então, esses recém-chegados entrarão em órbita ou simplesmente passarão por nós? “Alguns deles serão capturados pela Via Láctea e se tornarão satélites”, diz François. 

Mas dizer exatamente quais é difícil porque depende da massa exata da Via Láctea, e essa é uma quantidade que é difícil para os astrônomos calcularem com precisão real. As estimativas variam por um fator de dois. 

A descoberta das energias das galáxias anãs é significativa porque nos obriga a reavaliar a natureza das próprias galáxias anãs. 

Como uma galáxia anã orbita, a atração gravitacional da Via Láctea tentará separá-la. Em física, isso é conhecido como força de maré. “A Via Láctea é uma grande galáxia, então sua força de maré é simplesmente gigantesca e é muito fácil destruir uma galáxia anã depois de talvez uma ou duas passagens”, diz François. 

Em outras palavras, tornar-se companheiro da Via Láctea é uma sentença de morte para as galáxias anãs. A única coisa que poderia resistir ao controle destrutivo de nossa galáxia é se o anão tivesse uma quantidade significativa de matéria escura. A matéria escura é a substância misteriosa que os astrônomos acham que existe no universo para fornecer a gravidade extra para manter juntas as galáxias individuais. 

E assim, na visão tradicional de que as anãs da Via Láctea eram galáxias satélites que estiveram em órbita por muitos bilhões de anos, presumia-se que elas deveriam ser dominadas pela matéria escura para equilibrar a força das marés da Via Láctea e mantê-las intactas. O fato de Gaia ter revelado que a maioria das galáxias anãs estão circulando a Via Láctea pela primeira vez significa que elas não precisam necessariamente incluir qualquer matéria escura, e devemos reavaliar se esses sistemas estão em equilíbrio ou melhor em processo de destruição. 

“Graças em grande parte a Gaia, agora é óbvio que a história da Via Láctea é muito mais contada do que os astrônomos haviam entendido anteriormente. Ao investigar essas pistas tentadoras, esperamos descobrir ainda mais os capítulos fascinantes do passado de nossa galáxia ”, disse Timo Prusti, Cientista do Projeto Gaia, ESA.

Fonte: ESA