Galáxia NGC 4911 registrada pelo Telescópio Espacial Hubble. (Créditos da imagem: NASA/ESA/Hubble Heritage Team [STScI/AURA]).

Os astrônomos modelaram os movimentos de estrelas em centenas de galáxias e estão usando este valioso recurso para entender melhor como esses objetos evoluíram desde a sua formação, há bilhões de anos.

Conforme relatado na Nature Astronomy, uma equipe internacional de pesquisadores analisou 300 galáxias próximas, a partir da pesquisa do CALIFA (Área de Campo Integral do Legado de Calar Alto, em tradução livre) — um projeto que utiliza o Telescópio Calar Alto, na Espanha — e da pesquisa, conseguiram resolver se as estrelas estavam se movendo em órbitas regulares ou de maneira mais caótica. Ao observar as órbitas das estrelas, eles podem “ler” a história das galáxias.

Todas as estrelas em cada galáxia estão se movendo de várias maneiras diferentes, mas comparando quantas estrelas estão experimentando cada tipo de movimento, os astrônomos podem reconstruir o que as galáxias experimentaram no passado. Uma fusão de galáxias, por exemplo, levaria a um movimento mais errático de estrelas enquanto uma órbita circular indica uma história mais serena. Podemos elaborar o movimento de muitas estrelas dentro da nossa própria galáxia, mas quando se trata de galáxias a milhões de anos-luz de distância, essa abordagem não é viável.

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“O movimento de cada estrela não é diretamente observável em galáxias externas. As galáxias externas são projetadas no plano observacional como uma imagem e não podemos determinar as estrelas discretas nela”, disse Ling Zhu, do Instituto Max Planck e principal autor do estudo, em um comunicado. “A pesquisa CALIFA usa uma técnica recentemente desenvolvida, a espectroscopia de campo integral, que pode observar as galáxias externas de tal forma que proporciona o movimento geral das estrelas. Assim, podemos obter mapas cinemáticos de cada galáxia”.

À medida que as estrelas se movem, a luz visível pode ser deslocada de forma azul ou deslocada de forma vermelha, dependendo se a luz está vindo em nossa direção ou se afastando de nós. Esta mudança, chamada efeito Doppler, é mensurável e a pesquisa CALIFA é capaz de fazê-la em várias regiões de cada galáxia. Esta é a base para os mapas cinemáticos que a equipe produziu.

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A equipe foi capaz de mostrar uma relação clara entre massa e tipo de órbitas. Os pesquisadores descobriram que as galáxias que têm cerca de 10 bilhões de massas solares de estrelas tendem a ser dominadas pelas órbitas mais ordenadas, enquanto as galáxias muito maiores possuem órbitas mais caóticas. Isso confirma de forma independente uma expectativa na evolução da galáxia. As galáxias maiores aumentaram seu tamanho através de fusões, então elas devem ter órbitas mais desarrumadas.

“Esta é a primeira sequência de massa baseada em órbita em todos os tipos morfológicos”, acrescentou o co-autor Glenn van de Ven. “Inclui informações florescentes sobre o passado de uma galáxia, basicamente se foi uma sucessão silenciosa de apenas fusões menores ou moldadas por uma grande fusão violenta. Mais estudos são necessários para entender os detalhes”.

Esta nova maneira de ler a história das galáxias pode ser muito útil para testar simulações cosmológicas de galáxias.

Adaptado de Alfredo Carpineti para o IFLScience.

Referências:

    1. ZHU, Ling et al. “The stellar orbit distribution in present-day galaxies inferred from the CALIFA survey”; Nature Astronomy. Acesso em: 07 jan. 2017.
    2. NASA. “Doppler Effect”. Acesso em: 07 jan. 2017.
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Giovane Almeida
Sou baiano, tenho 18 anos e sou fascinado pelo Cosmos. Atualmente trabalho com a divulgação científica na internet — principalmente no Ciencianautas, projeto em que eu mesmo fundei aos 15 anos de idade —, com ênfase na astronomia e biologia.

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