POR QUE NãO PODEMOS VER O CENTRO DA VIA LáCTEA?

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Por milênios, os seres humanos observaram o céu noturno e ficaram admirados com a Via Láctea. Hoje, observadores de estrelas e astrônomos amadores continuam nessa tradição, sabendo que o que estão testemunhando é de fato uma coleção de centenas de milhões de estrelas e nuvens de poeira, sem mencionar bilhões de outros mundos.

Mas é preciso se perguntar, se podemos ver a faixa brilhante da Via Láctea, por que não podemos ver o que se encontra em direção ao centro de nossa galáxia? Supondo que estamos olhando na direção certa, não poderíamos ver aquela grande e brilhante protuberância de estrelas a olho nu? Você sabe o que eu quero dizer, está em todas as fotos!

Infelizmente, ao responder a essa pergunta, várias verificações da realidade precisam ser feitas. Quando está escuro o suficiente e as condições são claras, o anel empoeirado da Via Láctea certamente pode ser discernido no céu noturno. No entanto, ainda podemos ver apenas cerca de 6.000 anos-luz no disco a olho nu e contando com o espectro visível. Aqui está um resumo sobre o motivo disso.

Tamanho e estrutura:

Primeiro de tudo, o tamanho da nossa galáxia é suficiente para confundir a mente. A NASA estima que a Via Láctea tem entre 100.000 - 120.000 anos-luz de diâmetro - embora algumas informações sugiram que possa ter entre 150.000 e 180.000 anos-luz de diâmetro. Como um ano-luz é de cerca de 9,5 x 10¹²km, isso torna o diâmetro da Via Láctea aproximadamente 9,5 x 10¹⁷ - 1,14 x 10¹⁸ km de diâmetro.

Para colocar isso em termos leigos, esses 950 quadrilhões (590 quadrilhões de milhas) a 1,14 quintilhões de quilômetros (7oo setenta mil milhões de milhas). Estima-se também que a Via Láctea contenha de 100 a 400 bilhões de estrelas (embora possa chegar a um trilhão) e pode ter até 100 bilhões de planetas.

No centro, medindo aprox. 10.000 anos-luz de diâmetro, é o grupo de estrelas bem compactado conhecido como "bojo". Bem no centro dessa protuberância, há uma intensa fonte de rádio, chamada Sagitário A *, que provavelmente é um buraco negro supermassivo que contém 4,1 milhões de vezes a massa do nosso Sol.

Nós, em nosso humilde Sistema Solar, estamos a aproximadamente 28.000 anos-luz de distância. Em suma, esta região é simplesmente muito longe para nós vermos a olho nu. No entanto, há mais do que apenas isso…

Baixo brilho da superfície:

Além de ser uma galáxia barrada em espiral, a Via Láctea é conhecida como galáxia de Baixo Brilho da Superfície (LSB) - uma classificação que se refere às galáxias em que o brilho da superfície é, quando visto da Terra, pelo menos uma magnitude menor que o céu noturno ambiente. Essencialmente, isso significa que o céu precisa estar mais escuro do que cerca de 20,2 de magnitude por segundo de arco quadrado para que a Via Láctea seja vista.

Isso dificulta a visualização da Via Láctea em qualquer local da Terra onde a poluição luminosa seja comum - como locais urbanos ou suburbanos - ou quando a luz dispersa da Lua é um fator. Mas mesmo quando as condições são ótimas, ainda há muito o que podemos ver a olho nu, por razões que têm muito a ver com tudo o que existe entre nós e o núcleo galáctico.

Poeira e Gás:

Embora possa não parecer para o observador casual, a Via Láctea está cheia de poeira e gás. Essa matéria é conhecida como meio interestelar, um disco que compõe impressionantes 10 a 15% da matéria luminosa / visível em nossa galáxia e preenche os longos espaços entre as estrelas. A espessura da poeira desvia a luz visível (como é explicado aqui), deixando apenas a luz infravermelha passar através da poeira.

Isso torna os telescópios infravermelhos, como o Telescópio Espacial Spitzer, ferramentas extremamente valiosas no mapeamento e no estudo da galáxia, uma vez que pode espiar através da poeira e da névoa para nos dar uma visão extraordinariamente clara do que está acontecendo no coração da galáxia e na formação de estrelas regiões. No entanto, ao olhar no espectro visual, a luz da Terra e o efeito de interferência da poeira e do gás limitam o quanto podemos ver.

Instrumentação limitada:

Os astrônomos observam as estrelas há milhares de anos. No entanto, foi apenas em tempos relativamente recentes que eles sabiam o que estavam vendo. Por exemplo, em seu livro MeteorologicaAristóteles (384-322 aC) escreveu que os filósofos gregos Anaxágoras (ca. 500-428 aC) e Demócrito (460-370 aC) propuseram que a Via Láctea poderia consistir em estrelas distantes.

No entanto, o próprio Aristóteles acreditava que a Via Láctea era causada pela "ignição da exalação ardente de algumas estrelas que eram grandes, numerosas e próximas umas das outras" e que essas ignições ocorrem na parte superior da atmosfera. Como muitas das teorias de Aristóteles, isso permaneceria cânone para os estudiosos ocidentais até os séculos 16 e 17, quando a astronomia moderna começaria a se enraizar.

Enquanto isso, no mundo islâmico, muitos estudiosos medievais adotavam uma visão diferente. Por exemplo, o astrônomo persa Abu Rayhan al-Biruni (973-1048) propôs que a Via Láctea é "uma coleção de incontáveis fragmentos da natureza de estrelas nebulosas". Ibn Qayyim Al-Jawziyya (1292–1350), de Damasco, propôs similarmente que a Via Láctea é “uma miríade de pequenas estrelas reunidas na esfera das estrelas fixas” e que essas estrelas são maiores que os planetas.

O astrônomo persa Nasir al-Din al-Tusi (1201–1274) também afirmou em seu livro Tadhkira que: “A Via Láctea, isto é, a Galáxia, é composta por um número muito grande de estrelas pequenas e bem agrupadas, as quais, devido à sua concentração e pequenez, parecem manchas nubladas. Por causa disso, foi comparado ao leite colorido. ”

Apesar dessas descobertas teóricas, não foi até 1610, quando Galileu Galilei virou o telescópio para os céus, que havia provas para apoiar essas alegações. Com a ajuda de telescópios, os astrônomos perceberam pela primeira vez que havia muito mais estrelas no céu do que as que podemos ver, e que todas as que podemos ver fazem parte da Via Láctea.

Mais de um século depois, William Herschel criou o primeiro diagrama teórico de como era a Via Láctea (1785). Nele, ele descreveu a forma da Via Láctea como uma grande coleção de estrelas em forma de nuvem e afirmou que o Sistema Solar estava próximo do centro. Embora errônea, essa foi a primeira tentativa de hipótese de como era o nosso quintal cósmico.

Não foi até o século 20 que os astrônomos foram capazes de obter uma imagem precisa da aparência de nossa galáxia. Isso começou com o astrônomo Harlow Shapely medindo as distribuições e a localização dos aglomerados de estrelas globulares. A partir disso, ele determinou que o centro da Via Láctea ficava a 28.000 anos-luz da Terra e que o centro era uma protuberância, e não uma área plana.

Em 1923, o astrônomo Edwin Hubble usou o maior telescópio de seus dias no Monte. Wilson Observatory, perto de Pasadena, Califórnia, para observar galáxias além da nossa. Ao observar como as galáxias espirais se parecem em todo o universo, astrônomos e cientistas puderam ter uma idéia de como são as nossas próprias.

Desde então, a capacidade de observar nossa galáxia através de vários comprimentos de onda (ondas de rádio, infravermelho, raios-x, raios gama) e não apenas o espectro visível nos ajudou a obter uma imagem ainda melhor. Além disso, o desenvolvimento de telescópios espaciais - como Hubble, Spitzer, WISE e Kepler - tem sido fundamental para nos permitir fazer observações que não estão sujeitas a interferências de nossa atmosfera ou condições meteorológicas.

Mas, apesar dos nossos melhores esforços, ainda estamos limitados por uma combinação de perspectivas, tamanho e barreiras de visibilidade. Até agora, todas as imagens que retratam nossa galáxia são representações de artistas ou imagens de outras galáxias espirais. Até bem recentemente em nossa história, era muito difícil para os cientistas avaliar a aparência da Via Láctea, principalmente porque estamos inseridos nela.

Para ter uma visão real da Via Láctea, várias coisas precisariam acontecer. Primeiro, precisaríamos de uma câmera que funcionasse no espaço que tivesse um amplo campo de visão (também conhecido como Hubble, Spitzer etc.). Precisamos levar a câmera para um local que esteja aproximadamente 100.000 anos-luz acima da Via Láctea e apontá-la de volta para a Terra. Com nossa atual tecnologia de propulsão, isso levaria 2,2 bilhões de anos para ser alcançado.

Felizmente, como já foi observado, os astrônomos têm alguns comprimentos de onda adicionais que podem usar para ver a galáxia, e isso está tornando muito mais visível a galáxia. Além de ver mais estrelas e mais aglomerados de estrelas, também podemos ver mais do centro da nossa galáxia, que inclui o buraco negro supermassivo que, teoricamente, existe lá.

Há algum tempo, os astrônomos têm nome para a região do céu que é obscurecida pela Via Láctea - a "Zona de Evitação". Nos dias em que os astrônomos só podiam fazer observações visuais, a Zona de Prevenção ocupava cerca de 20% do céu noturno. Mas observando em outros comprimentos de onda, como infravermelho, raio-x, raios gama e especialmente ondas de rádio, os astrônomos podem ver quase 10% do céu. O que está do outro lado desses 10% é principalmente um mistério.

Em suma, está sendo feito progresso. Mas até que possamos enviar uma nave além de nossa galáxia que possa tirar instantâneos e enviá-los de volta para nós, tudo dentro do espaço de nossas próprias vidas, dependeremos do que pudermos observar de dentro.

Temos muitos artigos interessantes sobre a Via Láctea aqui na Space Magazine. Por exemplo, aqui está o que é a Via Láctea? E aqui está um artigo sobre por que é chamada Via Láctea, quão grande é, por que gira e qual é a galáxia mais próxima dela.

E aqui estão 10 fatos sobre a Via Láctea. E não deixe de conferir nossa seção Guia para o Espaço, na Via Láctea.

E não deixe de conferir a entrevista da Space Magazine com a Dra. Andrea Ghez, professora de astronomia da UCLA, falando sobre o que está no centro de nossa galáxia.