Astronomia

Cientistas descobrem uma nova região da Via Láctea

O esporão de Cefeu é uma estrutura composta de estrelas azuis maciças e se estende por uma faixa de 10.000 anos-luz de longitude

Imagem da Via Láctea e outras galáxias próximas.
Imagem da Via Láctea e outras galáxias próximas.

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Uma equipe de pesquisadores do Centro de Astrobiologia da Espanha (CAB) acaba de apresentar o mapa estelar mais preciso da Via Láctea de que se tem registro. Neste plano celeste, construído principalmente com as observações do telescópio Gaia, da Agência Espacial Europeia, podem ser vistos com clareza três dos grandes braços espirais de estrelas que constituem a nossa galáxia: o de Orion, onde se encontra o sistema solar; o de Perseu, localizado na borda externa da galáxia, e o de Sagitário, em direção ao centro da Via Láctea. Durante a pesquisa, o grupo de cientistas do CAB, liderado por Michelangelo Pantaleoni González e Jesús Maíz Apellániz, descobriu uma estrutura oculta que chamaram de esporão de Cefeu.

Pantaleoni, um jovem pesquisador que, sem ter terminado ainda a licenciatura em Física, já é autor de seis publicações nas revistas de maior impacto na sua área, diz que esta nova região é uma “ponte de enormes estrelas azuis que se estende por um ramo de 10.000 anos-luz de longitude e deixa o braço espiral de Órion para se conectar com o de Perseu”. Segundo ele, o esporão de Cefeu nunca havia sido visto antes porque não existia um catálogo estelar tão detalhado. “No mapa galáctico que traçamos, que é a atualização do catálogo ALS (de Alma Luminous Stars) e tem 20.000 objetos celestes classificados, se observa uma superdensidade de estrelas em um espaço que antes estava aparentemente vazio”, ele explica.

Os resultados do trabalho, publicados recentemente na revista britânica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, mostram que o esporão não é um alinhamento aleatório de estrelas, mas uma estrutura compacta que parece ter um movimento consistente. Além disso, diz Pantaleoni, “comprovamos que toda a estrutura está localizada ligeiramente acima do disco galáctico, cerca de 300 anos-luz acima do plano médio da galáxia”. Acredita-se que essa diferença de altura seja causada por algo como enrugamentos que foram observados em outras galáxias vizinhas, mas até recentemente não haviam sido vistos na Via Láctea. “Possivelmente são oscilações do disco galáctico decorrentes da evolução convulsiva da galáxia, talvez sejam ecos de colisões com outras galáxias bilhões de anos atrás ou talvez seja outra coisa”, diz o pesquisador.

As estrelas azuis maciças que compõem o novo esporão, chamadas de estrelas OB pelos astrofísicos, são as maiores, mais raras e de temperatura mais elevada da galáxia. Dos estimados 400 bilhões de estrelas na Via Láctea, menos de uma em um milhão é uma estrela OB. Elas são de certa forma uma “doença rara”, diz Pantaleoni. Enquanto a superfície de uma estrela como o Sol está a 5.500 graus centígrados, as estrelas OB superam 30.000 graus centígrados e têm dezenas de vezes sua massa. Os pesquisadores explicam que a relação entre a temperatura de um objeto e a cor em que ele resplandece é chamada de lei de Planck. “Se aquecermos um pedaço de carvão a mais de 1.000 graus centígrados, começaremos a ver que ele brilha com uma cor vermelho escura. Se aquecermos essa brasa cada vez mais, atingirá a temperatura do Sol e brilhará numa cor branco amarelada e se continuarmos conseguiremos que a cor desse brilho seja azul”, explica Pantaleoni. Ele brinca: “Há piadas por aí sobre astrofísicos queimando as mãos em banheiros públicos por não entenderem o código de cores das torneiras”.

Apellániz e Pantaleoni afirmam que as estrelas OB são os objetos mais interessantes do universo porque as reações nucleares que ocorrem em seu interior são particularmente violentas. Isso os torna as maiores fábricas de elementos pesados. “Os elementos de que nosso planeta é feito, como o silício ou os átomos de fósforo em nosso DNA, provêm principalmente do interior de estrelas desse tipo que morreram há bilhões de anos”, diz Pantaleoni. Além disso, estrelas azuis maciças são os gatilhos para grandes explosões de formação de estrelas. Quando uma estrela OB morre, ela libera uma enorme energia na forma de uma supernova, que comprime o gás interestelar ao longo de vários anos-luz. Esse gás comprimido atinge temperaturas altíssimas e é a base para a formação de novas estrelas. “Uma estrela OB pode, com sua morte, dar vida a centenas de estrelas como o Sol”, diz Pantaleoni.

No entanto, para os cientistas do Centro de Astrobiologia da Espanha, o mais relevante sobre essas estrelas OB é que elas têm vidas extremamente curtas. “Algumas delas mal chegam a viver alguns milhões de anos, 5.000 vezes menos do que o Sol viverá”, explica o pesquisador. Ele continua: “Isso significa que não podem ter mudado muito sua posição na galáxia. Quase sempre as encontramos perto das regiões de formação estelar, onde a galáxia está ativa, está viva”. É por isso que essa descoberta ajuda a entender a maneira como as estrelas nascem. “O novo esporão mostra como se dá a produção de novos elementos e como a matéria é reciclada no universo”, explica Pantaleoni, “em última análise, está diretamente relacionado à formação de planetas em outras estrelas e à base química da vida”.

A faixa de pontos amarelos, que fica entre o braço de Orion (azul claro) e o de Perseu (Vermelho), é o esporão de Cefeu.
A faixa de pontos amarelos, que fica entre o braço de Orion (azul claro) e o de Perseu (Vermelho), é o esporão de Cefeu.M. Pantaleoni González, J. Maíz Apellániz, R.H. Barbá y B. Cameron Reed.

Rodolfo Barbá, coautor do artigo e professor de Astrofísica da Universidade de la Serena, no Chile, compara este trabalho de criação de mapas galácticos com os planos da Terra que foram feitos no Iluminismo. “Não podemos enviar sondas espaciais nem às estrelas mais próximas, mas estamos sondando as margens da Via Láctea usando a luz que chega até nós dos faróis distantes que são as estrelas OB.”

Segundo Barbá, estamos na era da exploração de nossa galáxia, enfrentando os mesmos debates e problemas das grandes viagens exploratórias dos séculos XVI e XVII. “Nas expedições cartográficas de outros tempos, a península da Baixa Califórnia parecia separada do continente americano, até que dados suficientes foram obtidos para mostrar que não era uma ilha. Agora estamos debatendo se o braço galáctico ao qual o Sol pertence se conecta em algum ponto com os outros braços ou se está sozinho em uma ilha.”

Pantaleoni diz que houve muitos momentos emocionantes durante o processo de pesquisa. “O momento da descoberta do esporão é curioso. Não foi uma revelação explosiva, mas houve algo dentro de mim que se transformou. É o que te fisga e dá sentido a tanto esforço”, afirma. E acrescenta: “Estávamos diante do computador de Jesús [Apellániz] quando ele começou a suspeitar de uma densidade excessiva de pontos no mapa. Corri para fazer um diagrama especial para ver se era consistente com a ideia de que ali houvesse uma estrutura, e apareceu “.

Apesar das dúvidas iniciais, confessa Pantaleoni, os argumentos se acumulavam a favor de que de fato houvesse uma ponte entre os braços de Orion e Perseu. “Foi Jesús, meu mentor, que lhe deu o nome de esporão de Cefeu. Sem ele eu nunca teria percebido a importância daquele momento.” O jovem cientista, que alterna as aulas na universidade com trabalhos no CAB, explica que Apellániz tem um método de pesquisa incomum. “Em vez de tirar conclusões gerais sondando milhares de dados, examina caso a caso. Esta forma artesanal de trabalhar é ineficiente se você busca coisas evidentes, mas é extremamente produtiva quando se procura descobrir pistas sutis do que a natureza nos mostra. Para Jesús, cada estrela OB é diferente e eu diria que ele conhece cada uma delas detalhadamente”, conclui Pantaleoni.

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