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A história da galáxia doméstica: dois primeiros blocos de construção descobertos e nomeados Shiva e Shakti  

A formação da nossa galáxia natal, a Via Láctea, começou há 12 bilhões de anos. Desde então, passou por uma sequência de fusões com outras galáxias e cresceu em massa e tamanho. Os restos de blocos de construção (isto é, galáxias que se fundiram com a Via Miky no passado) podem ser identificados através dos seus valores incomuns de energia e momento angular e baixa metalicidade. Os dois primeiros blocos de construção da nossa galáxia natal foram recentemente identificados usando o conjunto de dados de Gaia e foram nomeados Shiva e Shakti em homenagem a divindades hindus. O telescópio espacial Gaia, dedicado ao estudo da nossa galáxia, revolucionou o estudo da Via Láctea. O riacho Gaia Encélado/Salsicha, o riacho Pontus e o “pobre velho coração” da Via Láctea foram identificados anteriormente usando o conjunto de dados de Gaia. A história da Via Láctea está repleta de fusões. As imagens do Telescópio Espacial Hubble sugerem que daqui a seis mil milhões de anos, a nossa galáxia natal irá fundir-se com a vizinha galáxia de Andrómeda.

Galaxies and other large structures formed in the universo about 500 million years after the Big Bang.  

A formação da nossa casa galáxia A Via Láctea começou há cerca de 12 bilhões de anos. Desde então, passou por uma sequência de fusões com outras galáxias que contribuíram para o seu crescimento em massa e tamanho. A história da Via Láctea é essencialmente a história da fusão de outras galáxias com a nossa galáxia natal.  

As propriedades básicas das estrelas como energia e momento angular estão diretamente ligadas à velocidade e direção da galáxia de origem e são compartilhadas entre as estrelas da mesma galáxia. Quando as galáxias se fundem, a energia e o momento angular permanecem conservados ao longo do tempo. Isto serve como uma ferramenta fundamental na identificação de remanescentes de fusão. Um grande grupo de estrelas com valores incomuns semelhantes de energia e momento angular é provavelmente um remanescente de fusão de uma galáxia. Além disso, as estrelas mais antigas têm baixa metalicidade, ou seja, estrelas que se formaram anteriormente têm baixo teor de metal. Com base nestes dois critérios, é possível traçar a história da fusão da Via Láctea, mas isso não teria sido possível sem os conjuntos de dados de Gaia. 

Lançado pela ESA em 19 de dezembro de 2013, o telescópio espacial Gaia dedica-se ao estudo da Via Láctea, incluindo a sua origem, estrutura e história evolutiva. Estacionada na órbita de Lissajous em torno do ponto L2 Lagrange (localizado a aproximadamente 1.5 milhões de km da Terra na direção oposta ao Sol) ao longo das espaçonaves JWST e Euclid, a sonda Gaia está conduzindo um enorme censo estelar cobrindo cerca de 1.5 bilhão de estrelas na Via Láctea registrando seus movimentos, luminosidade, temperatura e composição e criando um mapa 3D preciso da galáxia natal. Conseqüentemente, Gaia também é conhecida como pesquisadora de bilhões de estrelas. Os conjuntos de dados gerados por Gaia revolucionaram o estudo da história da Via Láctea.   

Em 2021, usando conjuntos de dados de Gaia, os astrónomos tomaram conhecimento de uma grande fusão e identificaram o fluxo Gaia Enceladus/Sausage, o remanescente da galáxia Gaia-Sausage-Enceladus (GSE) que se fundiu com a Via Láctea entre 8 e 11 mil milhões de anos atrás. Posteriormente, o riacho Pontus e o “pobre coração” da Via Láctea foram identificados no ano seguinte. A corrente Pontus é o remanescente da fusão Pontus, enquanto o “pobre velho coração” é um grupo estelar que se formou durante as fusões iniciais que criaram a proto-Via Láctea e continuam a residir na região central da Via Láctea.  

Now, astronomers report discovery of two streams of stars that formed and merged with an early version of our Milky Way between 12 and 13 billion years ago, around the time when galaxies were forming in the early Universo. For this, the researchers combined Gaia data with detailed stellar spectra from the Sloan Digital Sky Survey (DR17) e observou que as estrelas estavam aglomeradas em torno de duas combinações específicas de energia e momento angular para uma certa faixa de estrelas com baixo teor de metal. Os dois grupos tinham momento angular semelhante ao das estrelas que faziam parte de galáxias separadas que se fundiram com a Via Láctea. Talvez, os primeiros blocos de construção da Via Láctea, os pesquisadores os tenham chamado de Shiva e Shakti em homenagem às divindades hindus. É possível que os grupos estelares recém-descobertos tenham sido os primeiros a fundir-se com o “pobre e velho coração” da nossa Via Láctea e a história rumo a uma grande galáxia começou. Estudos futuros deverão confirmar se Shiva e Shakti fazem realmente parte da pré-história da Via Láctea.  

O que acontecerá com nossa galáxia natal no futuro?  

A história evolutiva da Via Láctea está repleta de fusões. As imagens do Telescópio Espacial Hubble sugerem que daqui a seis mil milhões de anos, a nossa galáxia natal irá fundir-se com a galáxia vizinha de Andrómeda, situada a 2.5 milhões de anos-luz de distância, para dar origem a uma nova galáxia. Andrômeda colidirá com a Via Láctea a 250,000 km/h, daqui a cerca de 4 bilhões de anos. O choque entre as duas galáxias durará 2 mil milhões de anos, dando origem a uma galáxia elíptica combinada.  

O sistema solar e a Terra sobreviverão, mas terão novas coordenadas no espaço.  

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Referências:   

  1. Naidu RP, et al 2021. Reconstruindo a última grande fusão da Via Láctea com a pesquisa H3. The Astrophysical Journal, Volume 923, Número 1. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac2d2d 
  1. Malhan K., et al 2022. O Atlas Dinâmico Global das Fusões da Via Láctea: Restrições das Órbitas de Aglomerados Globulares, Fluxos Estelares e Galáxias Satélites baseadas em Gaia EDR3. Publicado em 17 de fevereiro de 2022. The Astrophysical Journal, Volume 926, Número 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac4d2a 
  1. Malhan K. e Rix H.-W., 2024. 'Shiva e Shakti: supostos fragmentos protogalácticos na Via Láctea Interna. O Jornal Astrofísico. Publicado em 21 de março de 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad1885 
  1. Instituto Max Planck de Astronomia (MPIA). Notícias – Pesquisadores identificam dois dos primeiros blocos de construção da Via Láctea. Disponível em https://www.mpia.de/news/science/2024-05-shakti-shiva?c=5313826  
  2. Schiavi R. etudo 2021. Futura fusão da Via Láctea com a galáxia de Andrômeda e o destino de seus buracos negros supermassivos. Pré-impressão no arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2102.10938  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Jornalista científico | Editor fundador, revista Scientific European

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