p Durante séculos, os astrônomos têm olhado além do nosso sistema solar para aprender mais sobre a Via Láctea. E ainda, ainda há muitas coisas sobre isso que nos escapam, como saber sua massa precisa. Determinar isso é importante para compreender a história da formação de galáxias e a evolução do nosso universo. Como tal, astrônomos tentaram várias técnicas para medir a verdadeira massa da Via Láctea. p Até aqui, nenhum desses métodos foi particularmente bem-sucedido. Contudo, um novo estudo realizado por uma equipe de pesquisadores do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics propôs uma maneira nova e interessante de determinar quanta massa existe na Via Láctea. Usando estrelas de hipervelocidade (HVSs) que foram ejetadas do centro da galáxia como ponto de referência, eles afirmam que podemos restringir a massa de nossa galáxia.

p Seu estudo, intitulado "Restringindo a massa da Via Láctea com estrelas de hipervelocidade", foi publicado recentemente na revista Astronomia e Astrofísica . O estudo foi produzido pelo Dr. Giacomo Fragione, um astrofísico da Universidade de Roma, e o Professor Abraham Loeb - o Frank B. Baird, Professor Jr. de Ciências, o Presidente do Departamento de Astronomia, e o Diretor do Instituto de Teoria e Computação da Universidade de Harvard.

p Para ser claro, determinar a massa da galáxia Via Láctea não é uma tarefa simples. Por um lado, as observações são difíceis porque o sistema solar está localizado nas profundezas do disco da própria galáxia. Mas ao mesmo tempo, há também a massa do halo de matéria escura de nossa galáxia, o que é difícil de medir, pois não é "luminoso", e, portanto, invisível para os métodos convencionais de detecção.

p As estimativas atuais da massa total da galáxia são baseadas nos movimentos das correntes de maré de gás e aglomerados globulares, ambos influenciados pela massa gravitacional da galáxia. Mas por enquanto, essas medições produziram estimativas de massa que variam de um a vários trilhões de massas solares. Como o professor Loeb explicou à Universe Today por e-mail, medir com precisão a massa da Via Láctea é de grande importância para os astrônomos:

p "A Via Láctea fornece um laboratório para testar o modelo cosmológico padrão. Este modelo prevê que o número de galáxias satélites da Via Láctea depende sensivelmente de sua massa. Ao comparar as previsões com o censo de galáxias satélites conhecidas, é essencial conhecer a massa da Via Láctea. Além disso, a massa total calibra a quantidade de matéria invisível (escura) e define bem a profundidade do potencial gravitacional e implica a velocidade com que as estrelas devem se mover para escapar para o espaço intergaláctico. "

p Para o bem de seu estudo, O Prof. Loeb e o Dr. Fragione, portanto, escolheram uma abordagem inovadora, que envolveu modelar os movimentos de HVSs para determinar a massa de nossa galáxia. Mais de 20 HVSs foram descobertos em nossa galáxia até agora, que viajam a velocidades de até 700 km / s (435 mi / s) e estão localizados a distâncias de cerca de 100 a 50, 000 anos-luz do centro galáctico.

p Acredita-se que essas estrelas tenham sido ejetadas do centro de nossa galáxia graças às interações de estrelas binárias com o buraco negro supermassivo (SMBH) no centro de nossa galáxia - também conhecido como. Sagitário A *. Embora sua causa exata ainda seja objeto de debate, as órbitas de HVSs podem ser calculadas uma vez que são completamente determinadas pelo campo gravitacional da galáxia.

p Como eles explicam em seu estudo, os pesquisadores usaram a assimetria na distribuição da velocidade radial das estrelas no halo galáctico para determinar o potencial gravitacional da galáxia. A velocidade dessas estrelas halo é dependente da velocidade potencial de escape de HVSs, contanto que o tempo que leva para os HVSs completarem uma única órbita seja menor do que o tempo de vida das estrelas do halo.

p A partir disso, eles foram capazes de discriminar entre os diferentes modelos da Via Láctea e a força gravitacional que ela exerce. Ao adotar o tempo de viagem nominal desses HVSs observados - que eles calcularam em cerca de 330 milhões de anos, quase o mesmo que a vida média de estrelas do halo - elas foram capazes de derivar estimativas gravitacionais para a Via Láctea, o que permitiu estimativas sobre sua massa total.

p "Ao calibrar a velocidade mínima de estrelas não ligadas, descobrimos que a massa da Via Láctea está na faixa de 1,2-1,9 trilhões de massas solares, "disse Loeb. Embora ainda sujeito a um intervalo, esta última estimativa é uma melhoria significativa em relação às estimativas anteriores. O que mais, essas estimativas são consistentes com nossos modelos cosmológicos atuais que tentam explicar toda a matéria visível no universo, bem como matéria escura e energia escura - o modelo Lambda-CDM.

p "A massa inferida da Via Láctea está na faixa esperada dentro do modelo cosmológico padrão, "disse Leob, "onde a quantidade de matéria escura é cerca de cinco vezes maior do que a da matéria (luminosa) comum."

p Com base nesta divisão, pode-se dizer que a matéria normal em nossa galáxia - ou seja, estrelas, planetas, poeira e gás - representam entre 240 e 380 bilhões de massas solares. Portanto, este último estudo não apenas fornece restrições de massa mais precisas para a nossa galáxia, também poderia nos ajudar a determinar exatamente quantos sistemas estelares existem - as estimativas atuais dizem que a Via Láctea tem entre 200 a 400 bilhões de estrelas e 100 bilhões de planetas.

p Além disso, este estudo também é significativo para o estudo da formação e evolução cósmica. Ao colocar estimativas mais precisas sobre a massa da nossa galáxia, aqueles que são consistentes com o colapso atual da matéria normal e da matéria escura, cosmologistas serão capazes de construir relatos mais precisos de como nosso universo surgiu. Um passo mais perto de compreender o universo na maior das escalas!