Impressão artística do disco deformado e retorcido da Via Láctea. Crédito:CHEN Xiaodian
O disco de estrelas da Via Láctea é tudo menos estável e plano. Em vez de, torna-se cada vez mais deformado e retorcido longe do centro da Via Láctea, de acordo com os astrônomos do Observatório Astronômico Nacional da Academia Chinesa de Ciências (NAOC).
De uma grande distância, a galáxia pareceria um fino disco de estrelas que orbita uma vez a cada poucas centenas de milhões de anos em torno de sua região central, onde centenas de bilhões de estrelas, junto com uma enorme massa de matéria escura, fornecer a 'cola' gravitacional para mantê-los todos juntos.
Mas a atração da gravidade se torna mais fraca longe das regiões internas da Via Láctea. No disco mais externo da galáxia, os átomos de hidrogênio que constituem a maior parte do disco de gás da Via Láctea não estão mais confinados a um plano fino, mas dão ao disco uma aparência distorcida de S.
"É notoriamente difícil determinar as distâncias do sol a partes do disco de gás externo da Via Láctea sem ter uma ideia clara de como esse disco realmente se parece, "diz o Dr. Chen Xiaodian, pesquisador do NAOC e autor principal do artigo publicado em Astronomia da Natureza em 4 de fevereiro.
"Contudo, publicamos recentemente um novo catálogo de estrelas variáveis bem comportadas conhecidas como cefeidas clássicas, para as quais distâncias tão precisas quanto 3 a 5 por cento podem ser determinadas. ”Esse banco de dados permitiu à equipe desenvolver a primeira imagem tridimensional precisa da Via Láctea até suas regiões mais distantes.
Acima:distribuição 3D das cefeidas clássicas no disco deformado da Via Láctea. Abaixo:Precessão da linha de nós da urdidura com raio galactocêntrico. Crédito:CHEN Xiaodian
As cefeidas clássicas são estrelas jovens com cerca de quatro a 20 vezes a massa do sol e até 100, 000 vezes mais brilhante. Essas grandes massas estelares implicam que eles vivem rápido e morrem jovens, queimando seu combustível nuclear muito rapidamente, às vezes em apenas alguns milhões de anos. Eles mostram pulsações de um dia a um mês, que são observados como mudanças em seu brilho. Combinado com o brilho observado de uma Cefeida, seu período de pulsação pode ser usado para obter uma distância altamente confiável.
"Para nossa surpresa, descobrimos que em 3-D, nossa coleção de 1339 estrelas cefeidas e o disco de gás da Via Láctea seguem um ao outro de perto. Isso oferece novos insights sobre a formação de nossa galáxia natal, "diz o Prof. Richard de Grijs da Macquarie University em Sydney, Austrália, e co-autor sênior do artigo. "Talvez mais importante, nas regiões externas da Via Láctea, descobrimos que o disco estelar em forma de S é deformado em um padrão espiral progressivamente torcido. "
Isso lembrou a equipe de observações anteriores de uma dúzia de outras galáxias que também mostravam tais padrões espirais progressivamente torcidos. "Combinando nossos resultados com essas outras observações, concluímos que o padrão espiral empenado da Via Láctea é provavelmente causado por torques - ou força rotacional - pelo disco interno maciço, "diz o Dr. LIU Chao, pesquisador sênior e co-autor do artigo.
"Esta nova morfologia fornece um mapa atualizado crucial para estudos dos movimentos estelares de nossa galáxia e as origens do disco da Via Láctea, "diz o Dr. DENG Licai, pesquisador sênior do NAOC e co-autor do artigo.