Quanto pesa a Via Láctea?

Quanto pesa a Via Láctea?

Nós não podemos colocar toda a Via Láctea em uma escala, mas os astrônomos foram capazes de chegar a uma das medições mais precisas da massa da nossa galáxia, usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA e o satélite Gaia da Agência Espacial Européia.

A Via Láctea pesa cerca de 1,5 trilhão de massas solares (uma massa solar é a massa do nosso Sol), de acordo com as últimas medições. Apenas alguns por cento disso é contribuído pelos cerca de 200 bilhões de estrelas na Via Láctea e inclui um buraco negro supermassivo de 4 milhões de massa solar no centro. A maior parte do resto da massa está trancada em matéria escura, uma substância invisível e misteriosa que age como andaime por todo o universo e mantém as estrelas em suas galáxias.

Pesquisas anteriores datadas de várias décadas usaram uma variedade de técnicas observacionais que forneceram estimativas para a massa da nossa galáxia variando entre 500 bilhões e 3 trilhões de massas solares. A medição melhorada está próxima do meio desse intervalo.

"Queremos conhecer a massa da Via Láctea com mais precisão para que possamos colocá-la em um contexto cosmológico e compará-la a simulações de galáxias no universo em evolução", disse Roeland van der Marel, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial (STScI). em Baltimore, Maryland. "Não saber a massa precisa da Via Láctea apresenta um problema para muitas questões cosmológicas."

A nova estimativa de massa coloca nossa galáxia no lado mais robusto, comparado a outras galáxias do universo. As galáxias mais leves estão em torno de um bilhão de massas solares, enquanto as mais pesadas são 30 trilhões, ou 30.000 vezes mais massivas. A massa da Via Láctea de 1,5 trilhão de massas solares é bastante normal para uma galáxia de seu brilho.

Os astrônomos usaram o Hubble e o Gaia para medir o movimento tridimensional de aglomerados estelares globulares - ilhas esféricas isoladas, cada uma contendo centenas de milhares de estrelas cada uma que orbitam o centro da nossa galáxia.

Embora não possamos vê-la, a matéria escura é a forma dominante de matéria no universo e pode ser avaliada através de sua influência em objetos visíveis, como os aglomerados globulares. Quanto mais maciça é uma galáxia, mais rapidamente seus aglomerados globulares se movem sob a força da gravidade. A maioria das medições anteriores tem sido ao longo da linha de visão dos aglomerados globulares, então os astrônomos sabem a velocidade com que um aglomerado globular se aproxima ou se afasta da Terra. No entanto, Hubble e Gaia registram o movimento lateral dos aglomerados globulares, dos quais uma velocidade mais confiável (e, portanto, aceleração gravitacional) pode ser calculada.

As observações de Hubble e Gaia são complementares. Gaia foi projetado exclusivamente para criar um mapa tridimensional preciso de objetos astronômicos em toda a Via Láctea e rastrear seus movimentos. Ele fez medições exatas de todo o céu que incluem muitos aglomerados globulares. O Hubble tem um campo de visão menor, mas pode medir estrelas mais fracas e, portanto, alcançar clusters mais distantes. O novo estudo aumentou as medidas de Gaia para 34 aglomerados globulares em 65.000 anos-luz, com medições de Hubble de 12 aglomerados a 130.000 anos-luz que foram obtidos a partir de imagens tiradas ao longo de um período de 10 anos.

Quando as medidas de Gaia e Hubble são combinadas como pontos de ancoragem, como pinos em um mapa, os astrônomos podem estimar a distribuição da massa da Via Láctea para quase 1 milhão de anos-luz da Terra.

"Sabemos através de simulações cosmológicas como deve ser a distribuição de massa nas galáxias, para calcularmos a precisão dessa extrapolação para a Via Láctea", disse Laura Watkins, do European Southern Observatory em Garching, Alemanha, principal autora do estudo. estudo combinado de Hubble e Gaia, a ser publicado no The Astrophysical Journal . Esses cálculos baseados nas medidas precisas do movimento de aglomerados globulares de Gaia e Hubble permitiram que os pesquisadores determinassem a massa de toda a Via Láctea.

Os mais antigos homesteaders da Via Láctea, aglomerados globulares contêm as estrelas mais antigas conhecidas, que remontam a algumas centenas de milhões de anos após o big bang, o evento que criou o universo. Eles se formaram antes da construção do disco espiral da Via Láctea, onde residem nosso sistema solar e solar.

"Por causa de suas grandes distâncias, aglomerados estelares globulares são alguns dos melhores traçadores que os astrônomos têm para medir a massa do vasto envelope de matéria escura que envolve nossa galáxia muito além do disco espiralado de estrelas", disse Tony Sohn da STScI, que liderou o projeto. Medições do Hubble.

A equipe internacional de astrônomos neste estudo é Laura Watkins (Observatório Europeu do Sul, Garching, Alemanha), Roeland van der Marel (Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, e Centro Universitário Johns Hopkins de Ciências Astrofísicas, Baltimore, Maryland), Sangmo Tony Sohn Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland) e N. Wyn Evans (Universidade de Cambridge, Cambridge, Reino Unido).

O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Européia). O Centro de Voos Espaciais Goddard, da NASA, em Greenbelt, Maryland, administra o telescópio. O Instituto de Ciência do Telescópio Espacial (STScI) em Baltimore, Maryland, conduz operações científicas do Hubble. O STScI é operado pela NASA pela Associação de Universidades de Pesquisa em Astronomia, em Washington, DC.

Fonte:

www.sciencedaily.com