Por milhares de anos, as pessoas têm ficado intrigadas com a faixa leitosa que se estende por todo o firmamento. Na era moderna, Galileo Galilei descobriu que esta Via Láctea consiste em inúmeras estrelas. Contudo, foi somente no século 20 que os astrônomos conseguiram decifrar sua forma e sua verdadeira natureza.

"Minha terceira observação diz respeito à natureza da Via Láctea (...) Não importa qual parte dela se almeje com o telescópio, encontra-se um grande número de estrelas, vários dos quais são bastante grandes e impressionantes; ainda, o número de pequenas estrelas é absolutamente insondável. "Estas palavras foram escritas em 1610 por um homem que com seu telescópio autoconstruído estudou terras desconhecidas que não eram deste mundo. Foi este trabalho que lhe rendeu um lugar na história:Galileo Galilei .

A terra que ele descreveu é literalmente fora deste mundo, e o documento tem o título Sidereus Nuncius ("Mensageiro Estelar"). Iniciar, o matemático e astrônomo italiano apresenta suas observações dos satélites de Júpiter, a lua da Terra e também a Via Láctea. Até então, sua natureza permaneceu um mistério, e tinha sido, acima de tudo, objeto de mitologia. O filósofo natural grego Demócrito já havia afirmado no século 5 aC que a faixa difusamente brilhante no céu - conhecida pelos bosquímanos Kung africanos como a "espinha dorsal da noite" - consistia em incontáveis ​​estrelas fracas.

Mó no firmamento

Após a descoberta de Galilei, Contudo, quase 150 anos se passariam antes que essa estrutura celestial voltasse a ser objeto de estudo científico. Thomas Wright, do condado de Durham, acreditava que as estrelas estavam dispostas em uma região plana semelhante a uma pedra de amolar, que se estendeu por todo o céu. Para ele, a Via Láctea nada mais era do que a projeção dessa pedra de amolar. O filósofo alemão Immanuel Kant se apegou a essa teoria - e chegou muito perto de descobrir a verdade.

Em sua História Natural Geral e Teoria dos Céus, publicado em 1755, ele explicou a Via Láctea como uma camada estendida e muito diluída de estrelas. O sol, a Terra e todos os outros planetas faziam parte dessa camada - mas não em seu centro. Dependendo da linha de visão, ao longo do plano da camada ou verticalmente fora dela, veríamos um número diferente de estrelas.

Mas como os astrônomos iriam descobrir se a visão aparente da Via Láctea no céu refletia sua estrutura espacial real? Estatísticas estelares elaboradas no final do século 18 por Friedrich Wilhelm Herschel prometiam uma solução:Herschel registrava as coordenadas e o brilho de todas as estrelas que ele podia ver através de seu telescópio.

Contudo, o empreendimento falhou:além da falta de confiabilidade dessas medições - por exemplo, embora fosse possível determinar o brilho aparente das estrelas, era impossível determinar sua luminosidade absoluta e, portanto, sua distância - havia também um problema fundamental:a Via Láctea está cheia de matéria interestelar, nuvens de gás e poeira que absorvem a luz das estrelas. Isso obscurece a visão da região central e torna impossível ver a estrutura geral. Por esta razão, estatísticas estelares nunca podem abranger o sistema como um todo, mas apenas a região ao redor do sol até um raio de cerca de 10, 000 anos-luz. O avanço não veio até meados do século 20, quando os astrônomos aprenderam a olhar para o céu com olhos diferentes usando radiotelescópios.

Um olhar através das cortinas de poeira

O hidrogênio é o elemento mais comum no universo. Como parte da matéria interestelar, hidrogênio neutro (H1) preenche o espaço entre as estrelas, e assim também preenche a Via Láctea. Isso significa que a distribuição de nuvens de gás hidrogênio traça a forma de todo o sistema, semelhante à forma como os ossos moldam o corpo humano.

Mas como esses "ossos" cósmicos podem se tornar visíveis? A resposta é fornecida pelo nanouniverso:no estado fundamental do hidrogênio, a direção do spin do núcleo atômico e o elétron que orbita em torno dele são antiparalelos. Se dois átomos de hidrogênio colidem, a direção do spin do núcleo e do elétron pode ser invertida para terminar paralelamente um ao outro - e depois de um certo tempo, eles retornam ao seu estado antiparalelo básico.

Este processo libera energia, que é irradiada como uma onda eletromagnética. Esta linha está na faixa de rádio do espectro eletromagnético. Apesar da densidade extremamente baixa da matéria interestelar, átomos estão constantemente colidindo, fazendo com que as áreas H 1 brilhem à luz desta linha de hidrogênio.

Esta radiação penetra nas cortinas de poeira quase sem obstruções e pode ser captada por radiotelescópios. Graças a esta nova janela para o universo, astrônomos descobriram a estrutura espiral da Via Láctea. Contudo, Na década de 1970, pesquisadores descobriram que o hidrogênio sozinho não era suficiente como um indicador da morfologia da galáxia porque, por exemplo, está menos concentrado nos braços espirais do que o esperado. A busca recomeçou.

Braços em movimento

O indicador mais importante acabou sendo nuvens de moléculas interestelares; eles emitem radiação à luz do monóxido de carbono (CO). Agora estava gradualmente se tornando possível refinar o retrato da Via Láctea. De acordo, a galáxia (da palavra grega gala:leite) é uma roda torta, 100, 000 anos-luz de diâmetro e com uma espessura de apenas 5, 000 anos-luz. O cubo da roda com seu buraco negro é cercado por uma protuberância esférica de estrelas com uma estrutura em forma de charuto embutida - uma espécie de barra.

Por volta dos 15, 000 anos-luz do centro, estende-se um anel que também consiste em nuvens de poeira e gás, bem como estrelas. A galáxia é caracterizada por vários braços. A maioria deles leva os nomes das constelações estelares em que os observamos:os braços de Sagitário e Perseu, as armas Norma e Scutum-Crux, os braços de 3 quiloparsec e o braço Cygnus.

Nosso sistema solar está localizado no Braço de Orion, 26, 000 anos-luz do centro e quase no plano principal. O sistema, que contém cerca de 200 bilhões de sóis, é cercado por um halo esférico contendo milhares de aglomerados de estrelas globulares e uma região esférica que consiste em um plasma de hidrogênio muito fino. A galáxia inteira gira, com objetos mais próximos do centro girando mais rápido, e aqueles mais distantes do centro girando mais lentamente. A curva desta rotação diferencial mostra irregularidades que não podem ser explicadas apenas pela massa visível.

Aqui, é provável que a matéria escura invisível desempenhe um papel. E os astrônomos enfrentam ainda outro problema:apesar da rotação, os braços espirais não se desenrolam, mas mantiveram sua forma por bilhões de anos. Uma explicação para isso são as ondas de choque que se propagam por todo o sistema e compactam a matéria nos braços espirais como um congestionamento na rodovia. Os pesquisadores ainda estão intrigados sobre o que causa essas ondas de densidade.