p Às vezes, são necessárias muitas árvores para ver a floresta. No caso da última descoberta feita por astrônomos da Universidade do Arizona, exatamente 732, 225. Exceto que, neste caso, a "floresta" é um véu de gás hidrogênio difuso envolvendo a Via Láctea, e cada "árvore" é outra galáxia observada com o telescópio de 2,5 metros do Sloan Digital Sky Survey. p Depois de combinar este número impressionante de espectros - padrões registrados de comprimentos de onda revelando pistas sobre a natureza de um alvo cósmico - os astrônomos da UA Huanian Zhang e Dennis Zaritsky relatam as primeiras detecções de hidrogênio difuso flutuando em um vasto halo ao redor da Via Láctea. Esse halo foi postulado com base no que os astrônomos sabiam sobre outras galáxias, mas nunca diretamente observado.

p Os astrônomos sabem há muito tempo que as características mais proeminentes de uma galáxia espiral típica como a nossa Via Láctea - uma protuberância central cercada por um disco e braços espirais - representam apenas uma parte menor de sua massa. Suspeita-se que a maior parte da massa perdida se encontra na chamada matéria escura, uma forma de matéria postulada, mas ainda não observada diretamente, que se acredita ser responsável pela maioria da matéria no universo. A matéria escura não emite radiação eletromagnética de qualquer tipo, nem interage com a matéria "normal" (que os astrônomos chamam de matéria bariônica), e é, portanto, invisível e indetectável por meio de imagens diretas.

p Acredita-se que a matéria escura de uma galáxia típica resida em um halo mais ou menos esférico que se estende de 10 a 30 vezes além da distância entre o centro de nossa galáxia e o sol, de acordo com Zaritsky, um professor do Departamento de Astronomia da UA e vice-diretor do Observatório Steward da UA.

p "Inferimos sua existência por meio de simulações dinâmicas de galáxias, "Zaritsky explica." E porque a proporção da matéria normal para a matéria escura agora é muito bem conhecida, por exemplo, medindo a radiação cósmica de fundo, temos uma boa ideia de quanta matéria bariônica deve haver no halo. Mas quando adicionamos todas as coisas que podemos ver com nossos instrumentos, obtemos apenas cerca de metade do que esperamos, então deve haver muita matéria bariônica esperando para ser detectada. "

p Ao combinar um grande número de espectros, Zaritsky e Zhang, um pós-doutorado no Departamento de Astronomia / Observatório Steward, cobriu uma grande parte do espaço ao redor da Via Láctea e descobriu que o gás hidrogênio difuso envolve toda a galáxia, que seria responsável por uma grande parte da massa bariônica da galáxia.

p "É como espiar através de um véu, "Zaritsky disse." Vemos hidrogênio difuso em todas as direções que olhamos.

p Ele ressaltou que esta não é a primeira vez que gás foi detectado em halos ao redor de galáxias, mas nesses casos, o hidrogênio está em um estado físico diferente.

p "Existem nuvens de hidrogênio no halo da galáxia, que conhecemos há muito tempo, chamadas nuvens de alta velocidade, "Disse Zaritsky." Esses foram detectados por meio de observações de rádio, e eles são realmente nuvens - você vê uma vantagem, e eles estão se movendo. Mas a massa total deles é pequena, então eles não poderiam ser a forma dominante de hidrogênio no halo. "

p Visto que observar nossa própria galáxia é um pouco como tentar ver como é uma casa desconhecida estando confinada a um cômodo interno, astrônomos contam com simulações de computador e observações de outras galáxias para ter uma ideia de como a Via Láctea pode parecer para um observador alienígena a milhões de anos-luz de distância.

p Para seu estudo, agendada para publicação online antecipada em Astronomia da Natureza site de em 18 de abril, os pesquisadores vasculharam os bancos de dados públicos do Sloan Digital Sky Survey e procuraram espectros obtidos por outros cientistas de galáxias fora de nossa Via Láctea em uma linha espectral estreita chamada hidrogênio alfa. Ver essa linha em um espectro indica a presença de um estado particular de hidrogênio que é diferente da grande maioria do hidrogênio encontrado no universo.

p Ao contrário da Terra, onde o hidrogênio ocorre como um gás que consiste em moléculas de dois átomos de hidrogênio unidos, hidrogênio existe como átomos únicos no espaço sideral, e aqueles podem ter carga positiva ou negativa, ou neutro. O hidrogênio neutro constitui uma pequena minoria em comparação com sua forma ionizada (positiva), que constitui mais de 99,99 por cento do gás que cobre os golfos intergalácticos do universo.

p A menos que átomos de hidrogênio neutros estejam sendo energizados por algo, eles são extremamente difíceis de detectar e, portanto, permanecem invisíveis para a maioria das abordagens de observação, razão pela qual sua presença no halo da Via Láctea havia iludido os astrônomos até agora. Mesmo em outras galáxias, halos são difíceis de definir.

p "Você não vê apenas uma imagem bonita de um halo ao redor de uma galáxia, Zaritsky disse. "Inferimos a presença de halos galácticos a partir de simulações numéricas de galáxias e do que sabemos sobre como elas se formam e interagem."

p Zaritsky explicou que, com base nessas simulações, os cientistas teriam previsto a presença de grandes quantidades de gás hidrogênio estendendo-se longe do centro da Via Láctea, mas permanecendo associado com a galáxia, e os dados coletados neste estudo confirmam a presença disso.

p “O gás que detectamos não está fazendo nada muito perceptível, "disse ele." Não está girando tão rapidamente a ponto de indicar que está em processo de ser expulso da galáxia, e não parece estar caindo para dentro em direção ao centro galáctico, qualquer."

p Um dos desafios neste estudo foi saber se o hidrogênio observado estava de fato em um halo fora da Via Láctea, e não apenas parte do próprio disco galáctico, Zaritsky disse.

p "Quando você vê coisas em todos os lugares, eles podem estar muito perto de nós, ou eles podem estar muito longe, "ele disse." Você não sabe. "

p A resposta a esta pergunta, também, estava nas "árvores, "os mais de 700, 000 análises espectrais espalhadas pela galáxia. Se o gás hidrogênio estivesse confinado ao disco da galáxia, seria esperado que nosso sistema solar "flutuasse" dentro dele como uma nave em um redemoinho que se agita lentamente, orbitando o centro galáctico. E assim como o navio à deriva com a corrente, muito pouco movimento relativo seria esperado entre nosso sistema solar e o oceano de hidrogênio. Se, por outro lado, cercou a galáxia giratória em um halo mais ou menos estacionário, os pesquisadores esperavam que, para onde quer que olhassem, eles devem encontrar um padrão previsível de movimento relativo em relação ao nosso sistema solar.

p "De fato, em uma direção, vemos o gás vindo em nossa direção, e na direção oposta, nós vemos isso se afastando de nós, "Disse Zaritsky." Isso nos diz que o gás não está no disco de nossa galáxia, mas tem que estar no halo. "

p Próximo, os pesquisadores querem observar ainda mais espectros para restringir melhor a distribuição ao redor do céu e os movimentos do gás no halo. Eles também planejam pesquisar outras linhas espectrais, o que pode ajudar a entender melhor o estado físico, como temperatura e densidade do gás.