2202: A Via Láctea pode já ter colidido com outra galáxia

Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas; and A. Mellinger / NASA, ESA

Astrónomos predizem que a Via Láctea está em rota de colisão com a Andrómeda e teremos apenas uns milhares de milhões de anos para nos prepararmos para esse impacto.

Por outro lado, a nossa galáxia pode já ter colidido com outras galáxias. Uma nova análise sugere que a Via Láctea pode ter colidido com uma galáxia fantasma recentemente descoberta chamada Antlia 2.

Os cientistas descobriram a Antlia 2 nos finais de 2018 na órbita da Via Láctea. É um objecto incomum devido à sua densidade extremamente baixa. Apesar de ser do tamanho da Grande Nuvem de Magalhães, é cerca de 10 mil vezes mais difusa.

De acordo com a equipa do Instituto de Tecnologia de Rochester, o estado actual de Antlia 2 e as ondulações desconcertantes no disco de gás hidrogénio da Via Láctea – descoberto há cerca de dez anos – poderiam ser explicadas por uma colisão entre as duas galáxias.

Usando os dados recolhidos pelo satélite Gaia da Agência Espacial Europeia, Sukanya Chakrabarti e a sua equipa calcularam a trajectória passada de Antlia 2. Com base nos modelos gerados pela equipa, Antlia 2 pode ter colidido com a Via Láctea há várias centenas de milhões de anos. Estas conclusões foram submetidas na revista The Astrophysical Journal Letters e estão disponíveis no arXiv.

Muitas vezes, pensa-se em galáxias como objectos densos e unificados com estrelas por todo o lado. No entanto, as galáxias são principalmente espaços vazios. Quando “colidem”, é improvável que duas estrelas colidam. Em vez disso, a interacção gravitacional pode lançar as estrelas para o espaço profundo ou fazê-las migrar de uma galáxia para outra. Nuvens de poeira e gás também se podem fundir, causando um aumento na formação de estrelas.

Por isso, apesar dessa colisão, a Via Láctea ainda é basicamente a mesma. No entanto, a galáxia menor foi destruída pela gravidade do seu vizinho maior. Isso explica o estado muito difuso actual.

A equipa também usou os seus modelos para descartar outro alegado candidato para a causa das ondulações da Via Láctea: a galáxia anã de Sagitário. O modelo não projecta colisões prováveis entre aquela galáxia e a Via Láctea no passado.

Os cientistas esperam que o estudo do Antlia 2 e a sua órbita revelem algumas pistas sobre a natureza da matéria escura, um mistério que os cientistas ainda estão longe de desvendar. “Não entendemos qual é a natureza da partícula de matéria escura”, disse Sukanya Chakrabarti em comunicado. “Mas se acredita que sabe a quantidade de matéria escura, o que fica indeterminado é a variação da densidade com o raio”.

“Se Antlia 2 é a galáxia anã que previmos, sabe-se qual teria sido a sua órbita”, continuou. “Sabe-se que tinha que se aproximar do disco galáctico. Isto estabelece restrições rigorosas, não apenas sobre a massa, mas também sobre o perfil de densidade. Isto significa que, em última análise, poderíamos usar o Antlia 2 como um laboratório exclusivo para aprender sobre a natureza da matéria escura.”3

Agora, os astrónomos preveem uma colisão com a Andrómeda daqui a 4,5 mil milhões de anos. Os autores prevêem que não será uma colisão frontal, mas um “golpe lateral”, que não será demasiado devastador. Como a distância entre as estrelas e as galáxias ainda é astronomicamente grande, o nosso Sistema Solar tem bastante probabilidade de sair intacto do evento.

MC, ZAP //

Por MC
19 Junho, 2019

1290: Há uma “galáxia fantasma” escondida ao lado da Via Láctea

CIÊNCIA

V. Belokurov based on the images by Marcus and Gail Davies and Robert Gendler
Da esquerda para a direita: Grande Nuvem de Magalhães, Via Láctea, Antlia 2

Uma equipa de astrónomos descobriu um enorme objecto nos dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia. Com o nome “Antlia 2” ou “Ant 2”, o objecto não foi detectado até agora devido à sua densidade extremamente baixa.

Ant 2, apesar de ser uma vizinha da nossa galáxia, escondeu-se bem: atrás do manto do disco da Via Láctea.

De acordo com o estudo publicado a 9 de Novembro no arxiv, o repositório da Universidade de Cornwell, Ant 2 é uma galáxia anã. À medida que as estruturas surgiram no início do Universo, as galáxias anãs foram as primeiras a serem formadas, por isso, a maior parte das suas estrelas são mais velhas, com uma massa baixa e pobres em metal.

Contudo, em comparação com os outros satélites anões conhecidos da nossa galáxia, a Ant 2 é enorme, sendo tão grande como a Grande Nuvem de Magalhães e um terço do tamanho da Via Láctea.

“Este é um fantasma de uma galáxia“, disse Gabriel Torrealba, principal autor do estudo. “Objectos tão difusos como a Ant 2 nunca foram vistos antes. A nossa descoberta só foi possível graças à qualidade dos dados de Gaia”.

A missão Gaia da ESA produziu o mais rico catálogo de estrelas até hoje, incluindo medições de alta precisão de aproximadamente 1,7 mil milhões de estrelas e revelando detalhes inéditos sobre a Via Láctea.

Os autores do estudo, provenientes do Taiwan, Reino Unido, Estados Unidos, Austrália e Alemanha, procuraram satélites da Via Láctea nos novos dados de Gaia, usando as estrelas RR Lyrae. Estas estrelas são velhas e pobres em metal, tipicamente encontradas numa galáxia anã.

“Estrelas RR Lyrae foram encontradas em todos os satélites anões conhecidos, por isso quando vimos um grupo em cima do disco galáctico, não ficámos surpreendidos”, disse o co-autor Vasily Belokurov. “Só quando reparámos na sua localização no céu é que descobrimos que tínhamos encontrado algo novo, já que nenhum objecto previamente identificado surgiu em nenhum dos bancos de dados pelos quais passámos”.

A equipa contactou colegas do Telescópio Anglo-Australiano (AAT), mas, quando verificaram as coordenadas da Ant 2, perceberam que as oportunidades para obter dados de acompanhamento eram limitadas. Só foram capazes de medir os espectros de mais de 100 estrelas gigantes vermelhas pouco antes do movimento da Terra ao redor do Sol tornar Ant 2 inobservável durante meses.

Os espectros permitiram que a equipa confirmasse que o objecto fantasma que viram era real: todas as estrelas estavam a mover-se ao mesmo tempo. Ant 2 nunca se aproximava muito da Via Láctea, ficando sempre a pelo menos 130 mil anos-luz de distância. Os investigadores também confirmaram a massa da galáxia, que era muito menor do que o esperado para um objecto do seu tamanho.

Para o co-autor Sergey Koposov, a explicação mais simples para a baixa massa da Ant 2 seria se estivesse a ser “destruída” pelas marés da nossa galáxia. Contudo, o tamanho do objecto permanece sem explicação. “Normalmente, quando as galáxias perdem massa por causa das marés da Via Láctea, encolhem, não crescem”.

Nesta lógica, a Ant 2 teria que ter nascido grande. Embora objectos deste tamanho e luminosidade não estejam previstos nos modelos de formação de galáxias, recentemente têm-se especulado que alguns anões poderiam ser inflamados por uma formação de estrelas vigorosa.

Ventos estelares e explosões de super-novas afastariam o gás não utilizado, enfraquecendo a gravidade que une a galáxia e permitindo que a matéria escura se desviasse também.

Alternativamente, a baixa densidade da Ant 2 pode significar que é necessária uma modificação nas propriedades da matéria escura. A actual teoria predominante prevê que a matéria escura se acumule nos centros das galáxias. Dada a aparência da nova anã, pode ser necessária uma partícula de matéria escura que não se agrupe.

“Estamos a perguntar-nos se esta galáxia é apenas a ponta de um icebergue, e a Via Láctea está cercada por uma grande população de anãs quase invisíveis semelhantes a esta”, admitiu o co-autor Matthew Walker.

O espaço entre a Ant 2 e o resto das anãs galácticas é tão grande que isso pode ser uma indicação de que falta alguma física importante nos modelos de formação de galáxias anãs.

Encontrar mais objectos como este mostrará quão comuns são estas “galáxias fantasmagóricas”. E resolver este enigma pode ajudar os investigadores a entender como as primeiras estruturas do Universo primitivo surgiram.

ZAP // Phys

Por ZAP
15 Novembro, 2018