10 mistérios galácticos da Via Láctea

O espaço é cheio de mistérios. Das perguntas que ainda temos que responder sobre estrelas aos planetas e luas em nosso próprio sistema solar , há muito o que descobrir com nossos telescópios. No entanto, alguns mistérios estão em uma escala ainda maior, e os seguintes são literalmente galácticos.

10 - Local de nascimento do sol

Estrelas como o nosso sol nascem em aglomerados com outras estrelas semelhantes. Esses irmãos estelares se formam a partir da mesma nuvem de gás e, portanto, têm a mesma composição química. No entanto, examinamos 100.000 estrelas dentro de 325 anos-luz da Terra e encontramos apenas duas que se assemelham ao Sol. Nosso sol está sozinho , o que significa que foi expulso ou se afastou de seu aglomerado há 4,5 bilhões de anos.Um bom candidato para seu local de nascimento foi Messier 67, um aglomerado na constelação de Câncer a cerca de 2.900 anos-luz de distância. As estrelas têm uma idade, temperatura e química semelhantes ao nosso sol. No entanto, astrofísicos da Universidade Nacional Autônoma do México fizeram simulações em 2012 e descobriram que o M67 simplesmente não funcionava.O Sol precisaria de um alinhamento improvável de várias estrelas massivas para expulsá-lo, e a velocidade necessária teria rasgado o disco planetário, impedindo a Terra de se formar.

 Além disso, a oscilação vertical de M67 no plano galáctico é cinco vezes maior que a do Sol, e elas devem ser as mesmas.É possível que o aglomerado do Sol simplesmente não exista mais e todos os seus primos tenham se afastado. Outra hipótese é que veio de mais perto do centro da galáxia, onde são encontradas muitas estrelas parecidas com o Sol.A melhor chance de descobrir a resposta é o satélite europeu Gaia. Lançado em 2013, o Gaia está mapeando a composição química de um bilhão de estrelas. A missão deve terminar em 2018 e fornecerá um conhecimento sem precedentes sobre a evolução da galáxia.

9 - Ondas feitas de estrelas

Descobertas em astronomia muitas vezes não são feitas apenas olhando através de um telescópio e vendo o que está lá. Às vezes, um observatório produz uma vasta gama de dados de um pedaço do céu, e os cientistas levam anos para tirar conclusões a partir das informações. O Sloan Digital Sky Survey é um desses projetos. Usando um telescópio no Novo México, passou a última década observando 930.000 galáxias, 120.000 quasares e quase meio milhão de estrelas na Via Láctea. Usando esses dados, uma equipe de astrônomos notou algo sobre a distribuição vertical das estrelas. Eles geralmente se aglomeram, e a equipe notou um padrão em 300.000 estrelas que se assemelha a uma onda sonora. Eles cunharam o termo “cosmosismologia” para seu artigo, sugerindo que algo havia feito a galáxia “ tocar como um sino ”.A explicação mais provável é que algo colidiu e passou por nossa galáxia nos últimos 100 milhões de anos.

Os pesquisadores não conseguiram identificar o que – pode ter sido uma galáxia anã ou possivelmente uma estrutura de matéria escura. Pode ter sido vários eventos, e eles até observam que a onda pode ser o resultado de algo em andamento. Mais uma vez, os pesquisadores esperam que o bilhão de estrelas mapeadas por Gaia forneçam respostas. Eles suspeitam que pode haver um rico padrão de estruturas de ondas escondidas por toda a galáxia, o que abrirá uma nova janela em sua história.

8 - Nuvens de alta velocidade

As nuvens de alta velocidade (HVCs) foram descobertas em 1963. Essas coleções de gás interestelar se movem em diferentes velocidades e direções para a rotação da Via Láctea, afastando-se pelo menos 50 quilômetros (32 milhas) por segundo. Eles são feitos principalmente de hidrogênio e acredita-se que estejam caindo na galáxia do espaço intergaláctico. De onde eles vêm, no entanto, ainda está para ser resolvido.Jan Oort, um dos descobridores das nuvens, sugeriu que o gás é um resquício da formação da galáxia . Outra explicação é que o gás ejetado da Via Láctea está voltando como uma Fonte Galáctica . Se este fosse o caso, o gás ascendente seria difícil de detectar devido a todos os outros materiais no caminho.O material pode vir de objetos em órbita ao redor de nossa galáxia. Um desses itens é o Complexo H, uma pequena galáxia em si, que se acredita estar em uma órbita retrógrada ao redor da Via Láctea.

À medida que se move, excreta gás em nossa galáxia.Uma HVC, a Nuvem de Smith, move-se em direção ao disco da Via Láctea a cerca de 73 quilômetros (45 milhas) por segundo e se fundirá com a nossa galáxia em cerca de 27 milhões de anos. Sua trajetória sugere que já passou pela Via Láctea há 70 milhões de anos. Isso deveria ter rasgado a nuvem, e os cientistas acreditam que um halo de matéria escura pode tê-la mantido unida.

7 - Nuvens de Magalhães

As Nuvens de Magalhães são galáxias companheiras da Via Láctea, descobertas durante a viagem pioneira de Fernão de Magalhães ao redor do mundo no século XVI. A Grande Nuvem de Magalhães tem 14.000 anos-luz de diâmetro e cerca de 160.000 anos-luz da Terra. A Pequena Nuvem de Magalhães tem metade do diâmetro de sua prima, mas 30.000 anos-luz mais distante. Para comparação, a Via Láctea tem 140.000 anos-luz de diâmetro . As nuvens têm 13 bilhões de anos e acredita-se que orbitam a Via Láctea. No entanto, as medições feitas pelo Hubble sugerem que eles estão se movendo duas vezes mais rápido do que pensávamos originalmente. Se for esse o caso, a Via Láctea não deve ser grande o suficiente para mantê-los em órbita. Descobrir se eles estão em órbita se tornou um novo mistério. Se forem, isso significaria que a Via Láctea poderia ser duas vezes mais massiva do que se pensava anteriormente.

Se as nuvens estão aqui para ficar ou apenas de passagem, elas atraem muito mistério. Os cientistas resolveram recentemente uma questão de quatro décadas sobre a fonte da Corrente de Magalhães, uma fita de gás que se estende até a metade da Via Láctea. Eles descobriram que a maior parte veio da nuvem menor, embora os níveis de oxigênio e enxofre em regiões mais recentes correspondam à nuvem maior.

Em 2007, o telescópio Parkes da Austrália captou uma explosão de ondas de rádio enquanto examinava a pequena nuvem. O poder por trás da explosão indica um evento extremo, como uma colisão de estrelas de nêutrons ou a morte de um buraco negro. É quase certo que veio de mais longe do que a nuvem, mas sua fonte exata continua sendo um enigma.

6 - Galáxia X

A teoria da conspiração astronômica mais popular é a existência do “ Planeta X ”. Isso sugere que um planeta do tamanho de Júpiter orbita o Sol em uma órbita errática, secretamente rastreada pela NASA . Embora haja muitos problemas com essa ideia, há uma possibilidade muito real da existência do “Galaxy X”. É uma galáxia anã no lado oposto da Via Láctea a nós, que não podemos ver devido ao gás e poeira no caminho. O Galaxy X teria até 85% de matéria escura.O astrônomo teórico da UC Berkeley, Sukanya Chakrabarti, está liderando a caçada. Ela desenvolveu um método para encontrar galáxias escuras examinando ondulações na distribuição de gás hidrogênio em galáxias espirais. O gás hidrogênio se estende até cinco vezes mais longe do centro da galáxia do que a área povoada de estrelas, e assim as galáxias em órbita farão ondulações no gás.Chakrabarti prevê que a Galáxia X terá uma massa em torno de um centésimo da Via Láctea. O método para encontrar a galáxia oculta foi testado em outras galáxias com um companheiro conhecido e pode encontrar corpos com apenas um décimo da massa.

5 - O problema do lítio

O problema do lítio é um dos problemas de longa data da cosmologia. O lítio é o terceiro elemento mais leve do universo, depois do hidrogênio e do hélio, e os modelos do Big Bang preveem quais níveis desses elementos devemos esperar encontrar. Esses modelos funcionam para tudo, menos para lítio.Nas estrelas mais antigas da Via Láctea, o isótopo lítio-7 é encontrado em cerca de um terço dos níveis esperados . O lítio-6 aparece a uma taxa de cerca de 1.000 vezes mais , embora seja muito mais difícil de contar.Nenhuma explicação funcionou. As respostas potenciais eliminam a quantidade de outros elementos. E o problema só ficou mais difícil. Um artigo de astrofísica de 2008 refletiu a maneira como os cosmólogos se sentem sobre isso com o título A Bitter Pill: The Primordial Lithium Problem Worsens. Pesquisas sugerindo que a galáxia primitiva foi povoada com microquasares adicionados aos problemas. Esses buracos negros em miniatura produzem jatos de plasma superquente com energia suficiente para fundir hidrogênio em hélio. 

Em 2012, uma equipe da Suécia e da Alemanha calculou que, se 1% dos microquasares da Via Láctea produzissem lítio-7, eles produziriam uma quantidade semelhante à esperada do Big Bang. Em suma, os microquasares tornam o problema do lítio duas vezes maior.Uma explicação recente baseia-se na existência de axions , uma partícula teórica de matéria escura. As previsões dos níveis de lítio-7 dependem de cálculos da quantidade de luz no início do universo. 

Isso é calculado a partir do fundo cósmico de micro-ondas, que apareceu após cerca de 380.000 anos. Os áxions podem ter resfriado fótons naquele tempo, fazendo com que subestimemos os níveis de luz e, portanto, superestimemos o lítio-7. Está longe de ser uma resposta, pois implicaria a existência de duas vezes mais neutrinos do que detectamos atualmente. Além disso, os áxions nem são os principais candidatos a explicar a matéria escura – e podem nem existir.

4 - Distorção Galáctica

Em muitas galáxias, a poeira e o gás entre as estrelas estão concentrados em uma camada fina . Nossa Via Láctea não é exceção. “Fino” é relativo, é claro – o disco tem cerca de 240 anos-luz de espessura em seus pontos mais finos, mas ainda é uma pequena fração da largura da galáxia. Acontece que estamos embutidos nas profundezas dessa camada, que consiste quase inteiramente de hidrogênio atômico e hélio. Enquanto alguns desses discos são planos, muitos deles são dobrados e curvados . Isso é conhecido como dobra galáctica. Alguns se parecem com o sinal integral usado no cálculo ou uma letra S esticada. Alguns são em forma de U, e outros não têm nenhuma simetria. Várias coisas podem causar as deformações. 

De fato, parece provável que deva haver um processo em andamento, pois os modelos sugerem que as deformações se achatariam naturalmente com o tempo se as galáxias simplesmente se formassem dessa maneira.Na Via Láctea, o disco é plano em relação ao plano da galáxia onde estamos. Em uma direção, ele se curva para o norte do plano galáctico, enquanto na direção oposta, ele se curva para baixo antes de se enrolar novamente no final. De muitas maneiras, assemelha-se a uma onda.Cientistas da UC Berkeley foram capazes de descrever a dobra como uma combinação de três vibrações no disco. O primeiro é um bater nas bordas, combinado com uma onda senoidal como a pele de um tambor e uma oscilação em forma de sela. 

Combinados, eles dão à nossa galáxia uma nota 64 oitavas abaixo do dó médio. Eles acreditam que uma explicação provável é o resultado das Nuvens de Magalhães atravessando o halo de matéria escura ao redor da Via Láctea. A interação das nuvens foi anteriormente descontada porque se pensava que faltava massa suficiente para causar a deformação. Os pesquisadores sugerem que uma vibração no halo à medida que as nuvens se movem através dele, semelhante à esteira de uma nave, pode ressoar pela galáxia e fazer com que o disco se deforme.

3 - Bandas interestelares difusas

Desde a sua descoberta no século 19, a espectroscopia tem sido uma das técnicas mais importantes em astronomia. Envolve examinar o comprimento de onda da radiação de objetos no espaço para descobrir, entre outras coisas, do que eles são feitos. Cada átomo e molécula absorve diferentes comprimentos de onda de luz. Examinando os padrões de luz que chegam até nós, podemos descobrir por onde ela passa.Em 1922, a astrônoma Mary Lea Heger observou bandas que não correspondiam a nada que conhecíamos. Os cientistas concluíram que essas bandas eram o resultado de algo no espaço interestelar, mas não tinham ideia do quê .Centenas de bandas foram descobertas nos espectros infravermelho, ultravioleta e visível. 

A causa dessas bandas interestelares difusas tornou-se o “ problema espectroscópico clássico do século 20”. Os livros estavam cheios de especulações, cobrindo “todas as formas concebíveis de matéria”. Grandes moléculas baseadas em carbono são as candidatas mais prováveis ​​e podem conter até 10% do carbono da galáxia.

Em 2011, bandas interestelares difusas foram encontradas pela primeira vez na direção do núcleo da Via Láctea. Isso oferece uma pista: significa que as moléculas aparentemente podem suportar o ambiente hostil do centro de nossa galáxia. As novas bandas também foram encontradas mais no espectro infravermelho do que nunca.Thomas Geballe, um astrônomo que trabalha no Havaí, espera que as novas observações possam aproximar a comunidade científica de uma resposta. As moléculas podem realmente dar uma pista sobre as origens da vida, já que as bandas podem vir de produtos químicos complexos que ajudaram a semear a Terra.

2 - Estrelas de hipervelocidade

A maioria das estrelas orbita o centro galáctico aproximadamente na mesma velocidade do nosso sol, cerca de 230 quilômetros (143 milhas) por segundo. No entanto, algumas estrelas, cerca de uma em cada bilhão, viajam três vezes mais rápido que isso. Eles são conhecidos como estrelas de hipervelocidade. O primeiro foi descoberto por astrônomos do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em 2005, mas desde então encontramos dezenas .

O interessante sobre eles é que eles estão se movendo tão rápido que podem escapar completamente da órbita da galáxia. A coisa misteriosa sobre eles é a fonte dessa velocidade.Acredita-se que um dos mais rápidos já descobertos, HE 0437-5439, tenha um passado complicado. A teoria é que um sistema de três estrelas passou pelo centro da galáxia, quando o buraco negro central arrancou uma estrela. Isso chutou para longe os outros dois, que mais tarde se fundiram na gigante azul superquente saindo da Via Láctea a 2,5 milhões de quilômetros (1,6 milhão de milhas) por hora.A estrela de hipervelocidade mais próxima da Terra, LAMOST-HVS1 , também pode ter sido arrancada por uma interação com o buraco negro central. Mas pode ter vindo do disco, indicando um buraco negro de peso médio em nossa galáxia. Eles estão em algum lugar entre os buracos negros supermassivos e os de massa estelar. Apenas um já foi observado , e não está em nossa galáxia.

1 - Willman 1

Em 2004, uma equipe de astrônomos da Universidade de Nova York encontrou um objeto incomum ao examinar dados do Sloan Digital Sky Survey. Eles estavam procurando galáxias companheiras escuras para a Via Láctea, mas o que encontraram não se encaixava na caixa da galáxia. Na verdade, o grupo de estrelas não se encaixava em nenhuma caixa.Chamava-se SDSSJ1049+5103, ou Willman 1 para abreviar. Ele orbita cerca de 120.000 anos-luz da Via Láctea. Pode ser uma galáxia anã, ou possivelmente um aglomerado globular, mas há problemas com ambas as teorias. Aglomerados globulares tendem a ter várias centenas de milhares de estrelas, enquanto Willman 1 tem menos de mil. Pode ser um aglomerado de uma galáxia menor, descrito por um físico como pegando carona em nossa galáxia “como um pequeno ácaro cavalgando uma pulga enquanto, por sua vez, se prende a um cachorro enorme”.

Se for uma galáxia em vez de um aglomerado, isso pode lançar uma chave inglesa para outra teoria. Simulações de computador das origens da Via Láctea indicam que deve haver centenas de galáxias menores nas proximidades, mas apenas 20 foram encontradas. Uma explicação para isso foi que uma massa de menos de 10 milhões de sóis é muito pequena para produzir muitas estrelas, tornando as galáxias invisíveis.

Outras observações de Willman 1 sugerem que sua massa é apenas cerca de meio milhão de sóis, bem abaixo desse limite . É possível que não haja matéria escura em Willman 1, ou que tenha alguma massa retirada. De qualquer forma, é um aglomerado de estrelas que atualmente fornece muito mais perguntas do que respostas.

Fonte: listverse.com