terça-feira, 12 de maio de 2015

Hubble descobre halo gigante em redor da Galáxia de Andrómeda

A Galáxia de Andrómeda, o nosso maior vizinho galáctico, tem um halo seis vezes maior e 1000 vezes mais massivo que o medido anteriormente.
Crédito: NASA, ESA e A. Feild (STScI)

Cientistas que usavam dados do Telescópio Espacial Hubble descobriram que o enorme halo de gás que envolve a Galáxia de Andrómeda, o nosso maior vizinho galáctico, é cerca de seis vezes maior e 1000 vezes mais massivo do que o medido anteriormente. O halo, escuro e quase invisível, estende-se cerca de um milhão de anos-luz para lá da sua galáxia hospedeira, a meio caminho da nossa própria Via Láctea. Esta descoberta promete contar aos astrónomos mais sobre a evolução e estrutura das majestosas espirais gigantes, um dos tipos mais comuns de galáxias no Universo.

"Os halos são as atmosferas gasosas das galáxias. De acordo com os modelos de formação galáctica, as propriedades destes halos gasosos controlam a taxa a que as estrelas se formam nas galáxias," explicou o investigador principal Nicolas Lehner da Universidade de Notre Dame, no estado americano de Indiana. Estima-se que o halo gigantesco contenha metade da massa das estrelas da própria Galáxia de Andrómeda, sob a forma de um gás quente e difuso. Se pudesse ser visto a olho nu, o halo teria 100 vezes o diâmetro da Lua Cheia no céu. Isto é o equivalente à área do céu coberta por duas bolas de basquetebol, seguradas à distância de um braço esticado.

A Galáxia de Andrómeda encontra-se a 2,5 milhões de anos-luz de distância e mede cerca de 6 vezes o diâmetro da Lua Cheia. É considerada quase como uma gémea da Via Láctea.

Tendo em conta que o gás no halo de Andrómeda é escuro, a equipa analisou objetos brilhantes de fundo através do gás e observou como a luz mudava. É um pouco como observar uma luz brilhante no fundo de uma piscina à noite. As "luzes" de fundo ideais para este estudo são os quasares, núcleos brilhantes e muito distantes de galáxias ativas alimentadas por buracos negros. A equipa usou 18 quasares que residem para lá de Andrómeda a fim de estudar como o material é distribuído para além do disco visível da galáxia. Os resultados foram publicados na edição de 4 de maio da revista The Astrophysical Journal.

Pesquisas anteriores do programa Halos com o instrumento COS do Hubble estudaram 44 galáxias distantes e descobriram halos como o de Andrómeda, mas nunca antes tinha sido observado um halo tão massivo numa galáxia vizinha. Dado que as galáxias anteriormente estudadas estavam muito mais longe, apareciam muito mais pequenas no céu. Apenas um quasar pôde ser detetado por trás de cada galáxia distante, fornecendo apenas um ponto de luz para mapear o tamanho e a estrutura do halo. Graças à proximidade à Terra e à sua correspondentemente grande "pegada" no céu, Andrómeda fornece uma amostra bastante mais ampla de quasares no plano de fundo.

"À medida que a luz dos quasares viaja na direção do Hubble, o gás do halo absorve parte dessa luz e torna o quasar um pouco mais escuro apenas numa gama muito pequena de comprimentos de onda," explica o coinvestigador J. Christopher Howk, também de Notre Dame. "Ao medir a queda no brilho, podemos dizer quanto gás existe entre nós e esse quasar."

Os cientistas usaram a capacidade única do Hubble para estudar a radiação ultravioleta dos quasares. A radiação ultravioleta é absorvida pela atmosfera da Terra, o que torna difícil a observação com telescópios terrestres. A equipa utilizou 5 anos de observações guardadas nos arquivos do Hubble para realizar esta investigação. Muitas campanhas anteriores do Hubble usaram quasares para estudar gás a muito maiores distâncias que - mas na direção geral de - Andrómeda, por isso já existia este tesouro de dados.

Mas de onde é que veio o halo gigante? As simulações a larga escala de galáxias sugerem que o halo formou-se ao mesmo tempo que o resto de Andrómeda. A equipa também determinou que é rico em elementos muitos mais pesados que hidrogénio e hélio, e a única maneira de obter estes elementos pesados é na explosão de estrelas, um evento conhecido como supernova. As supernovas entram em erupção no disco galáctico de Andrómeda e expulsam violentamente estes elementos pesados para o espaço. Ao longo da vida de Andrómeda, quase metade de todos os elementos pesados produzidos pelas estrelas foram expulsos muito além do disco galáctico, que tem um diâmetro de 200.000 anos-luz.

O que é que isto significa para a nossa própria Galáxia? Tendo em conta que vivemos dentro da Via Láctea, os cientistas não conseguem determinar se tem (ou não) um halo igualmente tão massivo e extenso. Se a Via Láctea realmente possuir um halo semelhante, ambos podem já estar a tocar-se e a fundir-se quiescentemente muito antes da colisão entre as duas galáxias. As observações do Hubble indicam que Andrómeda e a Via Láctea vão fundir-se para formar uma galáxia elíptica gigante daqui a aproximadamente 4 mil milhões de anos.

Fonte: http://www.ccvalg.pt/astronomia/noticias/2015/05/12_halo_andromeda.htm

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