Mapeamento de região central da Via Láctea revela a presença de uma barra

19 de julho de 2019 | LIneA

A medição direta de um conjunto de estrelas combinando dados da missão Gaia da ESA com observações complementares de telescópios no solo e no espaço revela uma estrutura em forma de barra no centro da Via Láctea.

A segunda versão de dados do satélite de mapeamento de estrelas Gaia da ESA (chamada de Gaia DR2), publicado em 2018, vem revolucionando muitos campos da astronomia. O catálogo sem precedentes contém medidas para o brilho, posição, distância e movimento no céu para mais de um bilhão de estrelas em nossa Via Láctea.

Uma equipe de astrônomos envolvendo afiliados ao LIneA e INCT do e-Universo combinou os dados mais recentes de Gaia com observações infravermelhas e ópticas realizadas a partir do solo e do espaço para fornecer uma visão 3D das estrelas na Galáxia.

“Nós olhamos particularmente para dois dos parâmetros estelares contidos nos dados de Gaia: a temperatura da superfície das estrelas, e a extinção, que é basicamente uma medida da quantidade de poeira que existe entre nós e as estrelas, obscurecendo sua luz e fazendo ela parecer mais avermelhada ”, diz Friedrich Anders, da Universidade de Barcelona, na Espanha, principal autor do novo estudo. “Esses dois parâmetros estão interconectados, mas podemos estimar de forma independente, adicionando informações extras obtidas através da observação de poeira através de observações infravermelhas”.

Os dados do Gaia DR2 foram combinados com os de infravermelho usando um código de computador chamado StarHorse, desenvolvido pela coautora Anna Queiroz e colaboradores. O código utiliza também modelos estelares para comparar com as observações e determinar melhores medidas da temperatura da superfície das estrelas, da extinção e da distância das estrelas.

Como resultado, os astrônomos obtiveram medidas muito melhores das distâncias de 150 milhões de estrelas – em alguns casos, a melhoria é de até 20% ou mais. Isso permitiu também que estrelas mais distantes do que as medidas apenas com o Gaia tivessem sua posição melhor definida.

“Com os dados do Gaia, poderemos testar um raio em torno do Sol de cerca de 6.500 anos-luz, mas com nosso novo catálogo, podemos estender essa esfera três ou quatro vezes, alcançando o centro da Via Láctea”, explica a co-autora Cristina Chiappini, do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam, Alemanha, onde o projeto foi coordenado.

Lá no centro da nossa galáxia, os dados revelaram claramente uma característica grande e alongada distribuição tridimensional das estrelas – a barra galáctica (ver Figura 1).

“Sabemos que a Via Láctea tem uma barra como outras galáxias espirais barradas, mas até agora só obtivemos indicações indiretas dos movimentos de estrelas e gás, ou de contagens de estrelas em pesquisas de infravermelho. Esta é a primeira vez que vemos a barra galáctica no espaço 3D, baseada em medições geométricas de distâncias estelares”, diz Friedrich.

“Em última análise, estamos interessados na arqueologia galáctica: queremos reconstruir como a Via Láctea se formou e evoluiu e, para isso, precisamos entender a história de cada um de seus componentes”, acrescenta Cristina. “Ainda não está claro como a barra – uma grande quantidade de estrelas e gás girando rigidamente ao redor do centro da galáxia – se formou, mas com ajuda da sonda Gaia e outras pesquisas nos próximos anos, estamos certamente no caminho certo para descobrir isso.” A publicação completa dos resultados poder ser encontrada aqui.

LIneA é um laboratório apoiado pelo Observatório Nacional (ON), Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC), e pela Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP), criado com a finalidade de dar suporte à participação brasileira em levantamentos astronômicos. O INCT do e-Universo também apoia brasileiros participantes de grandes levantamentos astronômicos. Vários integrantes do estudo, aqui relatado, são afiliados ao LIneA e ao INCT do e-Universo.

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Figura 1 – Representação da Via Láctea com os resultados desta pesquisa. É possível visualizar na região central a barra evidenciada pela inclusão de uma combinação de dados ópticos e infravermelhos, e determinações de suas distâncias usando o software StarHorse. Crédito da imagem: ESA/Gaia/DPAC, A. Khalatyan (AIP) e equipe StarHorse; mapa artístico da Via Láctea, NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)

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