A árvore genealógica da Via Láctea

árvore genealógica da Galáxia
Árvore genealógica da Via Láctea reconstruída a partir de simulações feitas com o E-MOSAICS. As linhas em preto mostram as galáxias satélites identificadas no estudo de Kruijssen et al. (2020). As linhas em cinza mostram outras colisões previstas no histórico da nossa Galáxia, mas que ainda não puderam ser associadas a uma galáxia progenitora. (Créditos da imagem: D. Kruijssen/Heidelberg University — Licença: Attribution CC BY 4.0)

Seria possível conhecer os detalhes da formação da nossa Galáxia? Ou ainda, recuperar o histórico de colisões passadas com galáxias próximas? Até certo ponto, sim! Para isso, é necessário saber como as galáxias se formam e como elas evoluem com o tempo. Um dos processos de evolução e crescimento das galáxias vem de colisões que ocorrem entre elas. E, ao observar várias galáxias distantes, os pesquisadores conseguem modelar e reproduzir o histórico de colisões através de simulações computacionais.

Porém, é mais complicado desvendar o que ocorreu na Via Láctea porque estamos dentro dela. Então, a chave é utilizar indicadores que permitam remontar esse passado. Um estudo realizado recentemente usou aglomerados globulares, que são agrupamentos de estrelas tipicamente velhos, como traçadores da história distante da nossa Galáxia. Os pesquisadores apresentaram um conjunto de galáxias que não só colidiram com a Via Láctea, mas que também foram incorporadas a ela, formando a Via Láctea em sua configuração atual.

Link para o artigo científico: Kruijssen et al., 2020.

Novos mundos descobertos, mas ainda desconhecidos

Concepção artística do exoplaneta Kepler-1649c. Este exoplaneta foi descoberto com dados do Telescópio Espacial Kepler e é o exoplaneta que mais se assemelha à Terra em tamanho e em temperatura. (Créditos da imagem: NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter — Licença: Attribution CC0 1.0 public domain)

Existem oito planetas no Sistema Solar e, por mais que ainda haja muito a ser desvendado, muito se conhece sobre eles: se são rochosos ou gasosos, se possuem luas ou anéis, até mesmo qual a composição de suas atmosferas. Mas, será que existem planetas além dos que já conhecemos? Fora do Sistema Solar, sim! São eles chamados de exoplanetas (ou planetas extrassolares) e recebem esse nome justamente por se encontrarem além dos limites do Sistema Solar.

Na verdade, atualmente, mais de 4.300 exoplanetas já foram descobertos e existe uma lista com quase 5.700 objetos à espera de confirmação. Esses novos mundos orbitam outras estrelas e fazem parte de sistemas planetários muito diferentes do nosso Sistema Solar. São sistemas com menos planetas (considerando os descobertos até o momento) e que estão distribuídos numa configuração distinta da esperada. Há sistemas com planetas gigantes, como Júpiter ou até maiores, que orbitam suas estrelas em órbitas menores que a órbita de Mercúrio, às vezes em menos de 2 dias (Mercúrio leva 88 dias para dar uma volta ao redor do Sol). Também existem sistemas com planetas menores, como Netuno ou até como a Terra, que orbitam estrelas mais frias e com maior atividade magnética que a do Sol.

Por mais que se conheça algumas das características dos exoplanetas descobertos, como sua massa, seu raio ou os parâmetros de sua órbita, a grande maioria desses mundos ainda permanece uma incógnita. Com os dados atuais, para alguns deles, até se pode estimar se são planetas gasosos como Júpiter, ou rochosos como a Terra, através da comparação com modelos. Porém, com as técnicas atuais, ainda não é possível determinar a composição química das atmosferas exoplanetárias, ou a existência de oceanos, ou ainda detectar a presença de vida. Contudo, o mais interessante e animador é saber que existe um verdadeiro “zoológico” de mundos com inúmeras possibilidades e muito ainda a ser desvendado.

O Sol como nebulosa planetária

Esta imagem da Nebulosa do Anel (M57) foi obtida pelo Telescópio Espacial Hubble e é resultado da composição de três filtros, onde as cores azul, verde e vermelho indicam, respectivamente, a emissão de hélio muito quente, de oxigênio e de nitrogênio ionizados. (Créditos da imagem: The Hubble Heritage Team (AURA/STScI/NASA) — Licença: Attribution CC0 1.0 public domain)

Esta é a famosa Nebulosa do Anel, catalogada como M57, e fica a uma distância de 2.000 anos-luz daqui, na direção da Constelação da Lira, e se estende por cerca de um ano-luz. Ela é uma nebulosa planetária e, apesar do nome, não está relacionada à presença de planetas. Na verdade, é o resultado final do processo de evolução de uma estrela de baixa massa que, depois de passar por uma fase de gigante vermelha, tem suas camadas mais externas desprendidas. No centro, resta uma estrela anã-branca, que já não produz energia através de reações termonucleares e por isso é associada a uma estrela “morta”. Porém, ainda brilha devido a sua alta temperatura, cerca de 120.000 ºC.

Esta imagem de M57, obtida pelo Telescópio Espacial Hubble, é uma composição de três filtros distintos, onde cada cor realça a emissão gerada por diferentes elementos químicos. O hélio, muito quente, é encontrado próximo à estrela anã branca central e pode ser visto em azul. O oxigênio ionizado, em verde, está localizado um pouco mais distante da estrela e o nitrogênio ionizado, em vermelho, vem do gás mais frio encontrado nas extremidades da nebulosa. Este é o mesmo cenário esperado para o fim da “vida” do nosso Sol que, daqui há cerca de 5 bilhões de anos, também se tornará uma nebulosa planetária. No centro, restará uma anã branca, com um pouco mais da metade da massa que o Sol tem atualmente, porém será mais compacto, com o tamanho similar ao da Terra, e com uma temperatura de mais de 100.000 ºC.

O que é o parsec?

Você sabe o que é o parsec? Parsec é uma unidade de medida comumente adotada na Astronomia e é usada para medir grandes distâncias, tanto galácticas (isto é, dentro da nossa Galáxia) como extragalácticas (fora dela).

O parsec tem origem em uma configuração particular, com base no movimento da Terra ao redor do Sol, como é ilustrado na figura a seguir. Mede-se a posição de uma estrela próxima, representada na figura por uma esfera vermelha, em relação a estrelas de fundo, representadas como a constelação da Ursa Maior. Passados aproximadamente seis meses da primeira medida, ou seja, depois da Terra ter percorrido metade de sua órbita ao redor do Sol, mede-se novamente a posição da estrela próxima com relação às estrelas de fundo. Do triângulo formado por esse movimento, através do ângulo de paralaxe formado (o ângulo descrito pelo movimento anual da estrela), calcula-se a distância da estrela próxima.

Paralaxe
Ilustração do movimento aparente no céu de uma estrela próxima com relação a estrelas de fundo, decorrente do movimento de translação da Terra. (Créditos das imagens: Wikimedia Commons user KES47 — Licença: Attribution CC BY 3.0)

A figura abaixo mostra em detalhe a definição do parsec (PARallax SECond), onde uma estrela que tem a paralaxe medida de um segundo de arco (1’’) – definido como 1/3600 de um grau -, está à distância de um parsec (1 pc). Veja que na imagem, a base do triângulo é uma distância conhecida: a distância entre a Terra e o Sol, definida como Unidade Astronômica (UA) e que equivale a 150 milhões de quilômetros, aproximadamente. Utilizando conceitos de trigonometria, é simples obter o valor do parsec como sendo aproximadamente 30,9 trilhões de quilômetros.

Parsec
Esquema iliustrando a definição da unidade parsec. (Créditos da imagem: Wikimedia Commons user jd — Licença: Attribution CC0 1.0 public domain)


Curiosidade: o parsec já foi usado em filmes de ficção científica, por exemplo, em filmes da série Star Wars. Inicialmente, esse termo foi adotado de maneira equivocada, porém, foi corrigido em filmes mais recentes da franquia.

Bem-vind@s ao Astro Parsec!