Esta imagem, tiradas com o telescópio espacial Hubble da NASA, mostra o nascimento de estrelas na antiga galáxia elíptica NGC 4150, localizado a cerca de 44 milhões de anos-luz de distância da Terra. NASA e a equipe do Hubble Heritage Penduradas nas paredes em inúmeras salas de aula de ciências em todo o mundo estão ilustrações de nossa galáxia, a via Láctea. Você provavelmente já ouviu falar dele. Mas você provavelmente não sabia que esses pôsteres são proporcionalmente mais grossos do que um componente-chave da própria galáxia.
Isso mesmo. Como um ovo frito, a Via Láctea consiste em uma protuberância central cercada por uma superfície plana, disco fino. E quando dizemos "magro, "queremos dizer espantosamente magros. Como Jillian Scudder, física e correspondente da Forbes, o "disco" da galáxia da Via Láctea tem cerca de 100, 000 anos-luz de comprimento, mas apenas cerca de 0,6 anos-luz de altura. Isso significa que, proporcionalmente, é 30 vezes mais fino do que uma folha de papel de impressora comum.
Os astrônomos estimam que existam cerca de 200 bilhões de galáxias no universo observável. Mas quando vemos outras galáxias retratadas em filmes de ficção científica, eles tendem a ter a mesma forma básica que os nossos. Este seria um exemplo de nossos preconceitos centrados no ser humano. Embora muitos deles se assemelhem à Via Láctea, outros vêm em formas e formatos totalmente diferentes.
Antes de prosseguirmos, vamos dar um passo atrás e falar sobre o que todas as galáxias têm em comum. Galáxias são sistemas complexos mantidos juntos pela gravidade. Eles são feitos de gases, poeira estelar e milhões - às vezes até bilhões - de estrelas, que são acompanhados por seus próprios planetas e cinturões de asteróides.
No entanto, semelhanças à parte, cada galáxia tem uma história única para contar. A história de cada um se reflete em sua forma. Os cientistas dividem as galáxias em um punhado de categorias baseadas na aparência. A Via Láctea é conhecida como galáxia espiral, o que significa que se parece com um amplo, disco achatado com uma ligeira protuberância projetando-se para fora em seu centro.
Esse arranjo é o produto da velocidade de rotação, tempo e gravidade. Aprender mais, conversamos com o astrofísico Raja GuhaThakurta, Ph.D., um professor da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, e autoridade no estudo de como as galáxias evoluem. É um campo que convida a muito debate.
"A física de como essas coisas se formam não é completamente conhecida ou estabelecida, "GuhaThakurta diz. No entanto, é amplamente considerado que a maioria das galáxias espirais começam suas vidas como nuvens giratórias de gás e poeira. A velocidade com que eles giram é muito importante. De acordo com GuhaThakurta, maciço, nuvens em rotação rápida têm maior probabilidade de se tornarem galáxias espirais.
A gravidade tenta puxar esses giros, corpos amorfos em planos achatados. Hora extra, as nuvens são forçadas a se contrair devido à gravidade e à perda de energia devido ao atrito. E devido a um princípio chamado de conservação do momento angular, quando um objeto giratório se contrai, ele gira mais rapidamente. Você pode ver isso em ação no rinque de patinação local. Patinadores experientes sabem aumentar sua velocidade de giro puxando os braços para dentro.
Então, muito parecido com uma bolha giratória de massa de pizza, galáxias espirais são formadas quando nuvens de gás / poeira sem forma se achatam em alta velocidade. As mesmas forças físicas também afetam a aparência dos "braços" pontiagudos que podem ser vistos ao redor das bordas dessas galáxias.
"Os tipos de braços espirais estão quase certamente relacionados à taxa de rotação, "GuhaThakurta diz. Sistemas de rotação rápida tendem a ter um anel de pequenas, braços apertados. Em contraste, aqueles que se movem mais lentamente têm mais tempo, os embrulhados frouxamente. Para entender por que, GuhaThakurta recomenda tentar um pequeno experimento caseiro:"Imagine mexer seu café. Coloque um bocado de creme em outro lugar que não o centro. Você notará que o creme formará um padrão em espiral, "ele diz. Então, mexa a bebida com uma colher. Se você fizer isso rapidamente, os braços do padrão ficarão menores e mais apertados.
A galáxia NGC 4302n (esquerda) e a galáxia NGC 4298 (direita) são exemplos de galáxias espirais como a Via Láctea. Eles parecem diferentes na imagem obtida pelo Telescópio Espacial Hubble em 24 de abril, 1990 porque eles estão posicionados em diferentes posições no céu. NASA e a equipe do Hubble Heritage
OK, hora de uma recapitulação rápida. Até agora, falamos sobre como as galáxias espirais se desenvolvem e como a rotação molda seus braços. Mas qual é o problema com essas protuberâncias que mencionamos antes? No centro das galáxias espirais, você encontrará um aglomerado de estrelas muito antigas girando em torno de um ponto central. Esta é a protuberância. Enquanto as estrelas no disco se movem em ordem, plano horizontal, as estrelas que compõem a protuberância agem como abelhas pululando erraticamente ao redor de uma colmeia. Os astrônomos ainda estão tentando descobrir como essas protuberâncias se formam. Alguns especulam que eles se desenvolvem antes do resto de uma galáxia espiral, enquanto outros pensam que o inverso é verdadeiro.
Agora imagine uma galáxia toda protuberante. Essa coisa estaria sem disco e pareceria um gigante, esfera arredondada ou um futebol americano maciço. Dentro, suas estrelas orbitariam o ponto central da galáxia em todas as direções. Parabéns, você acabou de imaginar uma galáxia elíptica. GuhaThakurta diz que as galáxias elípticas se formam quando duas galáxias espirais de massa comparável se fundem. (Embora ele acrescente que este pode não ser o único processo pelo qual as galáxias elípticas são formadas.)
Aliás, nossa própria Via Láctea está prestes a participar de uma dessas fusões. Especialistas projetam que ela acabará por colidir com a galáxia de Andrômeda, um processo que reconstituirá essas duas galáxias espirais em uma galáxia elíptica. O processo deve começar cerca de 3 bilhões de anos a partir de agora e terminar em mais 4 bilhões de anos a partir de então. Obviamente, não é algo que você ou eu viveremos para ver. Mas independentemente, os cientistas já criaram um nome para essa futura galáxia elíptica:eles a chamam de "Milkomeda". Todo mundo adora uma boa mala.
Deve-se notar que algumas galáxias não são espirais nem elípticas. As chamadas galáxias irregulares não têm protuberâncias e podem ter uma ampla variedade de formas. Além disso, os cientistas observaram algumas fusões galácticas que estão atualmente em andamento. Talvez eles fiquem bonitos, elípticos bem arredondados algum dia, mas no momento, essas uniões em desenvolvimento parecem desorganizadas e distorcidas. Existem também alguns exemplos documentados de grandes galáxias espirais canibalizando galáxias menores que chegaram muito perto, com a vítima sendo devorada lentamente aos poucos. Como Hannibal Lecter poderia dizer, passe o feijão fava e o chianti.
Uma colisão quase galáctica entre as galáxias espirais NGC 2207 (esquerda) e IC 2163 (direita) capturadas pelo Telescópio Espacial Hubble em 2007. Os cientistas prevêem que a Via Láctea irá colidir com a nossa galáxia vizinha Andrômeda em cerca de 3 bilhões de anos a partir de agora. NASA e a equipe do Hubble Heritage agora que é interessante A palavra "galáxia" é derivada da palavra grega "gala, "que significa" leite "- como em" via láctea ". A nossa tem uma faixa luminosa de estrelas que é claramente visível no céu noturno. Para os astrônomos antigos, isso parecia uma faixa de leite derramado.
