Mostrado aqui (a partir da esquerda) estão a Águia, Ómega, Triffid, e Nebulosas da Lagoa, fotografado pelo infravermelho Spitzer Space Telescope da NASA. Essas nebulosas são parte de uma estrutura dentro do braço de Sagitário da Via Láctea que está saindo do braço em um ângulo dramático. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Os cientistas identificaram uma característica até então desconhecida de nossa galáxia, a Via Láctea:um contingente de estrelas jovens e nuvens de gás formadoras de estrelas está saindo de um dos braços espirais da Via Láctea como uma lasca saindo de uma prancha de madeira. Esticando cerca de 3, 000 anos-luz, esta é a primeira estrutura principal identificada com uma orientação tão dramaticamente diferente da do braço.
Os astrônomos têm uma ideia aproximada do tamanho e da forma dos braços da Via Láctea, mas muito permanece desconhecido:eles não podem ver a estrutura completa de nossa galáxia porque a Terra está dentro dela. É o mesmo que ficar no meio da Times Square e tentar desenhar um mapa da ilha de Manhattan. Você poderia medir distâncias com precisão suficiente para saber se dois edifícios estavam no mesmo quarteirão ou algumas ruas um do outro? E como você poderia esperar ver todo o caminho até a ponta da ilha com tantas coisas em seu caminho?
Aprender mais, os autores do novo estudo focaram em uma porção próxima de um dos braços da galáxia, chamado de Braço de Sagitário. Usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA antes de sua aposentadoria em janeiro de 2020, eles procuraram estrelas recém-nascidas, aninhado nas nuvens de gás e poeira (chamadas nebulosas) onde se formam. O Spitzer detecta luz infravermelha que pode penetrar nessas nuvens, enquanto a luz visível (o tipo que os olhos humanos podem ver) é bloqueada.
Acredita-se que estrelas jovens e nebulosas se alinhem de perto com a forma dos braços em que residem. Para obter uma visão 3D do segmento do braço, os cientistas usaram os dados mais recentes da missão Gaia da ESA (Agência Espacial Europeia) para medir as distâncias precisas às estrelas. Os dados combinados revelaram que o longo, A estrutura delgada associada ao Braço de Sagitário é feita de estrelas jovens que se movem quase na mesma velocidade e na mesma direção no espaço.
"Uma propriedade chave dos braços espirais é a força com que eles se enrolam em uma galáxia, "disse Michael Kuhn, astrofísico da Caltech e principal autor do novo artigo. Essa característica é medida pelo ângulo de inclinação do braço. Um círculo tem um ângulo de inclinação de 0 graus, e conforme a espiral se torna mais aberta, o ângulo de inclinação aumenta. "A maioria dos modelos da Via Láctea sugere que o braço de Sagitário forma uma espiral com um ângulo de inclinação de cerca de 12 graus, mas a estrutura que examinamos realmente se destaca em um ângulo de quase 60 graus. "
Estruturas semelhantes - às vezes chamadas de esporas ou penas - são comumente encontradas projetando-se dos braços de outras galáxias espirais. Durante décadas, os cientistas se perguntaram se os braços espirais da Via Láctea também têm essas estruturas ou se são relativamente lisos.
Um contingente de estrelas e nuvens em formação de estrelas foi encontrado projetando-se do Braço de Sagitário da Via Láctea. A inserção mostra o tamanho da estrutura e a distância do sol. Crédito:NASA
Medindo a Via Láctea
O recurso recém-descoberto contém quatro nebulosas conhecidas por sua beleza de tirar o fôlego:a Nebulosa da Águia (que contém os Pilares da Criação), a nebulosa Omega, a Nebulosa Trífida, e a Nebulosa da Lagoa. Na década de 1950, uma equipe de astrônomos fez medições aproximadas de distâncias para algumas das estrelas nessas nebulosas e foram capazes de inferir a existência do Braço de Sagitário. Seu trabalho forneceu algumas das primeiras evidências da estrutura espiral da nossa galáxia.
"As distâncias estão entre as coisas mais difíceis de medir em astronomia, "disse o co-autor Alberto Krone-Martins, um astrofísico e professor de informática na Universidade da Califórnia, Irvine e membro do Consórcio Gaia Data Processing and Analysis (DPAC). "É só o recente, medições diretas de distância de Gaia que tornam a geometria desta nova estrutura tão aparente. "
No novo estudo, os pesquisadores também confiaram em um catálogo de mais de cem mil estrelas recém-nascidas descobertas por Spitzer em uma pesquisa da galáxia chamada Pesquisa Extraordinária do Plano Médio por Infravermelho do Legado Galáctico (GLIMPSE).
"Quando colocamos os dados de Gaia e Spitzer juntos e finalmente vemos isso detalhado, mapa tridimensional, podemos ver que há um pouco de complexidade nesta região que não era aparente antes, "disse Kuhn.
Os astrônomos ainda não entendem completamente o que causa a formação de braços espirais em galáxias como a nossa. Mesmo que não possamos ver a estrutura completa da Via Láctea, a capacidade de medir o movimento de estrelas individuais é útil para a compreensão deste fenômeno:as estrelas na estrutura recém-descoberta provavelmente se formaram na mesma época, na mesma área geral, e foram influenciados exclusivamente pelas forças que atuam dentro da galáxia, incluindo gravidade e cisalhamento devido à rotação da galáxia.
"Em última análise, isso é um lembrete de que existem muitas incertezas sobre a estrutura em grande escala da Via Láctea, e precisamos olhar para os detalhes se quisermos entender esse quadro maior, "disse um dos co-autores do artigo, Robert Benjamin, um astrofísico da Universidade de Wisconsin-Whitewater e um dos principais pesquisadores da pesquisa GLIMPSE. “Esta estrutura é um pequeno pedaço da Via Láctea, mas pode nos dizer algo significativo sobre a Galáxia como um todo. "
O estudo foi publicado em Astronomia e Astrofísica .
