Como os astrônomos fazem mapas profundos da Via Láctea

Você já se perguntou como os astrônomos conseguem mapear a Via Láctea quando ela é tão incrivelmente vasta? Uma das ferramentas mais poderosas é algo chamado radiação de 21 cm.

 A Via Láctea. Esta imagem é construída a partir de dados da missão Gaia da ESA, que está mapeando mais de um bilhão de estrelas da galáxia. Crédito da imagem: ESA/Gaia/DPAC 

O hidrogênio, o elemento mais abundante no universo, desempenha um papel fundamental aqui. Quando os elétrons nos átomos de hidrogênio invertem sua direção de spin, um tipo específico de radiação eletromagnética é emitido em um comprimento de onda de 21 centímetros .

A galáxia da Via Láctea é repleta de átomos de hidrogênio, e esses átomos estão constantemente emitindo radiação de 21 cm. A melhor parte é que essa radiação pode viajar longas distâncias através da poeira interestelar que frequentemente obscurece nossa visão da galáxia na luz visível. Isso torna a radiação de 21 cm uma ferramenta incrivelmente útil para mapear a estrutura da Via Láctea.

Essa radiação revela tudo, desde nuvens de gás formadoras de estrelas até as formas dos braços espirais da galáxia. Enquanto a luz visível apenas fica presa em toda a poeira interestelar enquanto tenta atravessar as dezenas de milhares de anos-luz pela galáxia, a radiação de 21 cm simplesmente passa direto.

Mas mapear a estrutura da galáxia é apenas uma parte da história. Os astrônomos também podem aprender sobre a rotação da Via Láctea estudando o desvio para o vermelho e o desvio para o azul da radiação de 21 cm. Quando um objeto no espaço se afasta de nós, o comprimento de onda da luz ou radiação que ele emite é esticado, fazendo-o parecer mais vermelho (desvio para o vermelho). Por outro lado, quando um objeto se move em nossa direção, o comprimento de onda é comprimido, fazendo-o parecer mais azul (desvio para o azul).

Ao analisar o desvio para o vermelho e o desvio para o azul da radiação de 21 cm de diferentes partes da galáxia, os astrônomos podem determinar quão rápido várias regiões da Via Láctea estão girando. Essas informações os ajudam a construir uma imagem mais abrangente da dinâmica e do movimento da nossa galáxia .

A utilidade da radiação de 21 cm não se limita apenas à Via Láctea. Os astrônomos podem usar essas mesmas técnicas para estudar galáxias distantes também. Ao examinar as nuvens de gás hidrogênio neutro em galáxias distantes, eles podem estimar as massas dessas galáxias. Isso ocorre porque a quantidade de radiação de 21 cm emitida está relacionada ao número de átomos de hidrogênio presentes, o que, por sua vez, dá pistas sobre a massa geral da galáxia. 

A radiação de 21 cm é uma ferramenta poderosa no campo da astronomia que permite aos astrônomos mapear a estrutura da nossa galáxia Via Láctea, entender sua rotação e até mesmo estimar as massas de galáxias distantes. Essa técnica abre uma janela para o vasto e complexo universo, ajudando-nos a desvendar os mistérios do cosmos a cada nova observação.

Então, da próxima vez que você olhar para o céu noturno, lembre-se de que há muito mais acontecendo do que aparenta. Graças à radiação de 21 cm, somos capazes de descascar as camadas da Via Láctea e explorar as maravilhas do universo de maneiras que antes eram inimagináveis.

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