Aquecimento galáctico: o efeito "semelhante ao de um motor de carro" que aquece a nossa Via Láctea.

 Um novo estudo descobriu que o halo de gás quente da nossa Via Láctea é mais quente ao sul do que ao norte devido a um efeito semelhante ao de um motor de combustão interna, que comprime o gás como um pistão. 

Representação artística da Via Láctea, com duas de suas galáxias satélites – a Grande Nuvem de Magalhães e a Pequena Nuvem de Magalhães – no canto inferior esquerdo. Crédito: ESA/Gaia/DPAC, S. Payne-Wardenaar, L. McCallum et al (2025), Kevinmloch, F. Fraternali.Tipo de licença Atribuição (CC BY 4.0)

Simulações computacionais revelam que a Grande Nuvem de Magalhães – uma galáxia satélite localizada abaixo, ou ao sul, da nossa galáxia – atrai a Via Láctea, fazendo com que o gás na metade sul do halo se comprima e aqueça.

Segundo uma equipe de cientistas liderada pela Universidade de Groningen, isso explica por que a metade sul do halo é até 12% mais quente do que a parte norte, acima do disco da Via Láctea, uma discrepância que foi medida em 2024 pelo observatório de raios X eROSITA, instalado em um telescópio espacial germano-russo.

As conclusões da pesquisa foram publicadas hoje no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Muitas galáxias, incluindo a nossa, são rodeadas por uma vasta esfera de matéria rarefeita e quente, também conhecida como halo de gás quente.

Os cientistas estimam que o halo gasoso da nossa Via Láctea tenha uma massa de 100 bilhões de massas solares, o que significa que há mais matéria no halo do que no disco galáctico. O halo, que tem uma temperatura de cerca de 2 milhões de graus Kelvin (algumas centenas de vezes mais quente que a superfície do Sol), é o "material de construção" do disco de gás e estrelas – incluindo o Sol – muito mais compacto e frio, localizado no seu centro.

Nas simulações computacionais, a Via Láctea é composta por três "componentes": o disco giratório com gás relativamente frio, o gás muito mais quente ao seu redor e um grande halo constituído de matéria escura.

A chamada simulação hidrodinâmica calcula os movimentos desses três componentes causados ​​pela atração gravitacional das Nuvens de Magalhães, que passam perto da Via Láctea, ao longo de cerca de um bilhão de anos.

Os resultados mostram que o disco frio da Via Láctea está atualmente se movendo em direção às galáxias satélites a cerca de 40 quilômetros por segundo devido à gravidade da Grande Nuvem de Magalhães. Nesse processo, a Via Láctea comprime o gás em sua base e o material se aquece de 13 a 20%, de acordo com os cálculos.

A simulação também mostra que a diferença de temperatura entre as partes norte e sul do halo surgiu nos últimos 100 milhões de anos.

"Observamos rapidamente nas simulações que havia um efeito de aquecimento", disse Filippo Fraternali, professor de dinâmica de gases e evolução de galáxias da Universidade de Groningen.

"Levou um pouco mais de tempo até percebermos o que estava acontecendo aqui – ou seja, a compressão de gás, como no pistão de um motor de combustão interna, que então se aquece, tornando o lado sul do halo da nossa Via Láctea mais quente."

Segundo os pesquisadores, as simulações também podem explicar outras assimetrias ao redor da Via Láctea. Por exemplo, observa-se um número muito maior de nuvens de alta velocidade no lado norte da Via Láctea do que no lado sul. Essas regiões de gás — geralmente cerca de 100 vezes mais frias que o material circundante — movem-se pela galáxia a velocidades extremamente anômalas.

"A pressão mais baixa do gás circundante pode facilitar a formação e a sobrevivência dessas nuvens nesse local", acrescentou Fraternali.

Inicialmente, os pesquisadores não estavam procurando pelo que descobriram. As simulações já haviam sido publicadas em 2019 como parte de uma tentativa de encontrar uma explicação para o movimento do gás ao redor das Nuvens de Magalhães, entre outras coisas. Naquela época, a diferença de temperatura ainda não havia sido encontrada.

"Normalmente, os modelos computacionais são projetados para explicar certas observações. É notável que essas simulações já contivessem a assimetria de temperatura antes mesmo de ela ser descoberta. Isso torna esse resultado ainda mais robusto", disse Fraternali.

A coautora Else Starkenburg, professora associada da Universidade de Groningen, acrescentou: "Nossa explicação para a assimetria de temperatura medida pelo eROSITA baseia-se em processos físicos simples e bem compreendidos, como os que também encontramos, por exemplo, em motores de combustão interna."

"Isso confere ao resultado uma elegância adicional."

Ras.ac.uk