Crédito da imagem: NRAO
Astrônomos que estudam nuvens de gás na famosa Galáxia Whirlpool encontraram pistas importantes que sustentam uma teoria que procura explicar como os espetaculares braços espirais das galáxias podem persistir por bilhões de anos. Os astrônomos aplicaram técnicas usadas para estudar nuvens de gás semelhantes em nossa própria Via Láctea àquelas nos braços espirais de uma galáxia vizinha pela primeira vez, e seus resultados reforçam uma teoria proposta em 1964.
A Galáxia Whirlpool, a cerca de 31 milhões de anos-luz de distância, é uma bela espiral na constelação de Canes Venatici. Também conhecido como M51, é visto quase de frente na Terra e é familiar para astrônomos amadores e foi apresentado em inúmeros pôsteres, livros e artigos de revistas.
"Esta galáxia foi um ótimo alvo para o estudo de braços em espiral e como a formação estelar funciona ao longo deles", disse Eva Schinnerer, do Observatório Nacional de Radioastronomia em Socorro, NM. "Era ideal para nós porque é uma das espirais mais próximas do céu", acrescentou.
Schinnerer trabalhou com Axel Weiss, do Instituto de Radioastronomia Milimétrica (IRAM) da Espanha, Susanne Aalto, do Observatório Espacial Onsala, na Suécia, e Nick Scoville, da Caltech. Os astrônomos apresentaram suas descobertas na reunião da American Astronomical Society em Denver, Colorado.
Os cientistas analisaram a emissão de rádio das moléculas de monóxido de carbono (CO) em nuvens gigantes de gás ao longo dos braços espirais do M51. Usando telescópios no Observatório de Rádio Owens Valley da Caltech e no radiotelescópio de 30 metros da IRAM, eles foram capazes de determinar as temperaturas e quantidades de turbulência nas nuvens. Seus resultados fornecem forte apoio a uma teoria de que "ondas de densidade" explicam como os braços em espiral podem persistir em uma galáxia sem se enrolarem com tanta força que, na verdade, desaparecem.
A teoria das ondas de densidade, proposta por Frank Shu e C.C. Lin, em 1964, diz que o padrão espiral de uma galáxia é uma onda de maior densidade, ou compressão, que gira em torno da galáxia a uma velocidade diferente daquela dos gases e estrelas da galáxia. Schinnerer e seus colegas estudaram uma região em um dos braços espirais do M51 que, presumivelmente, acabou de ultrapassar e passar pela onda de densidade.
Seus dados indicam que o gás na borda posterior do braço espiral, que mais recentemente passou pela onda de densidade, é mais quente e mais turbulento que o gás na borda dianteira do braço, que teria passado pela onda de densidade há mais tempo .
"Isso é o que esperaríamos da teoria das ondas de densidade", disse Schinnerer. "O gás que passou pela onda de densidade anterior teve tempo para esfriar e perder a turbulência causada pela passagem", acrescentou.
"Nossos resultados mostram, pela primeira vez, como a onda de densidade opera em uma escala nuvem-nuvem, e como promove e impede a formação de estrelas em braços em espiral", disse Aalto.
O próximo passo, dizem os cientistas, é olhar para outras galáxias espirais para ver se um padrão semelhante está presente. Isso terá que esperar, disse Schinnerer, porque as emissões de rádio das moléculas de CO que fornecem informações sobre temperatura e turbulência são muito fracas.
“Quando o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) entrar em operação, ele poderá estender esse tipo de estudo a outras galáxias. Estamos ansiosos para usar o ALMA para testar o modelo de ondas de densidade mais detalhadamente ”, disse Schinnerer. O ALMA é um observatório de ondas milimétricas que utilizará 64 antenas de 12 metros de diâmetro no deserto de Atacama, no norte do Chile. Agora em construção, o ALMA fornecerá aos astrônomos uma capacidade sem precedentes de estudar o Universo em comprimentos de onda milimétricos.
A galáxia Whirlpool foi descoberta pelo caçador de cometas francês Charles Messier em 13 de outubro de 1773. Ele a incluiu como objeto número 51 em seu agora famoso catálogo de objetos astronômicos que, em um pequeno telescópio, pode ser confundido com um cometa. Em 1845, o astrônomo britânico Lord Rosse descobriu a estrutura espiral da galáxia. Para astrônomos amadores que usam telescópios em locais de céu escuro, o M51 é um objeto de exibição.
O Observatório Nacional de Radioastronomia é uma instalação da National Science Foundation, operada sob acordo de cooperação da Associated Universities, Inc.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NRAO
