Os novos dados de Gaia levam-nos ao anticentro da Via Láctea e mais além

O movimento das estrelas na periferia da nossa galáxia indica mudanças significativas na história da Via Láctea. Este e outros resultados igualmente fascinantes vêm de um conjunto de documentos que demonstram a qualidade do Gaia Early Third Data Release (EDR3) da ESA, que é tornado público hoje.

Astrónomos do Consórcio de Análise e Processamento de Dados de Gaia (DPAC) viram a evidência do passado da Via Láctea ao olhar para as estrelas na direção do “anticentro” da galáxia. Isto é exatamente na direção oposta no céu do centro da galáxia.

Os resultados no anticentro vêm de um dos quatro “documentos de demonstração” lançados juntamente com os dados de Gaia. Os outros utilizam dados de Gaia para fornecer uma grande extensão ao censo de estrelas próximas, derivar a forma da órbita do Sistema Solar em torno do centro da galáxia e sondar estruturas em duas galáxias próximas à Via Láctea. Os documentos estão projetados para destacar as melhorias e a qualidade dos dados recém-publicados.

Gaia’s Early Data Release 3 in numbers

O que há de novo no EDR3?

Gaia EDR3 contém informações detalhadas sobre mais de 1,8 mil milhões de fontes, detetadas pela aeronave Gaia. Isto representa um aumento de mais de 100 milhões de fontes em relação ao lançamento de dados anterior (Gaia DR2), que foi tornado público em abril de 2018. Gaia EDR3 também contém informações de cores para cerca de 1,5 mil milhões de fontes, um aumento de cerca de 200 milhões de fontes em relação ao Gaia DR2. Além de incluir mais fontes, a exatidão e a precisão geral das medições também melhoraram.

“Os novos dados de Gaia prometem ser um tesouro para os astrónomos”, disse Jos de Bruijne, Vice-Cientista do projeto Gaia da ESA.

  • The density of stars from Gaia’s Early Data Release 3
    Gaia’s view of the Milky Way’s neighbouring galaxies

Para o anticentro galáctico

Os novos dados de Gaia permitiram aos astrónomos rastrear as várias populações de estrelas mais velhas e mais jovens em direção à borda da nossa galáxia – o anticentro galáctico. Modelos de computador previram que o disco da Via Láctea crescerá com o tempo, à medida que novas estrelas nascem. Os novos dados permitem-nos ver as relíquias do antigo disco de 10 mil milhões de anos e, assim, determinar a sua menor extensão em comparação com o tamanho atual do disco da Via Láctea.

Os novos dados destas regiões externas também reforçam a evidência de outro grande evento no passado mais recente da galáxia.

Os dados mostram que nas regiões externas do disco há um componente de estrelas que se move lentamente acima do plano da nossa galáxia e se dirige para baixo em direção ao plano, e um componente de estrelas que se move rapidamente abaixo do plano que se move para cima. Este padrão extraordinário não havia sido previsto antes. Pode ser o resultado da quase colisão entre a Via Láctea e a galáxia anã Sagitário que ocorreu no passado mais recente da nossa galáxia.

The colour of the sky from Gaia’s Early Data Release 3

A galáxia anã Sagitário contém algumas dezenas de milhões de estrelas e está atualmente em processo de canibalização pela Via Láctea. A sua última passagem próxima à nossa galáxia não foi um impacto direto, mas isso teria sido o suficiente para que a sua gravidade perturbasse algumas estrelas na nossa galáxia como uma pedra a cair na água.

Ao estudar o Gaia DR2, os membros do DPAC já haviam encontrado uma ondulação subtil no movimento de milhões de estrelas que sugeria os efeitos do encontro com Sagitário em algum momento entre 300 e 900 milhões de anos atrás. Agora, com o Gaia EDR3, descobriram mais evidências que apontam para os seus fortes efeitos no disco de estrelas da nossa galáxia.

“Os padrões de movimento nas estrelas do disco são diferentes do que costumávamos acreditar,” diz Teresa Antoja, da Universidade de Barcelona, Espanha, que trabalhou nessa análise com colegas da DPAC. Embora o papel da galáxia anã Sagitário ainda seja debatido em alguns setores, Teresa diz: “Ela poderia ser uma boa candidata para todos esses distúrbios, como mostram algumas simulações de outros autores”.

Medição da órbita do Sistema Solar

A história da galáxia não é o único resultado dos documentos de demonstração do Gaia EDR3. Os membros do DPAC, em toda a Europa, realizaram outro trabalho para demonstrar a extrema fidelidade dos dados e o potencial único para descobertas científicas ilimitadas.

Num artigo, Gaia permitiu aos cientistas medir a aceleração do Sistema Solar em relação ao restante do universo. Usando os movimentos observados de galáxias extremamente distantes, a velocidade do Sistema Solar foi medida com mudança de 0,23 nm/s a cada segundo. Por causa dessa pequena aceleração, a trajetória do Sistema Solar é desviada pelo diâmetro de um átomo a cada segundo e, num ano, isso soma cerca de 115 km. A aceleração medida por Gaia mostra uma boa concordância com as expectativas teóricas e fornece a primeira medição da curvatura da órbita do Sistema Solar em torno da galáxia na história da astronomia ótica.

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Um novo censo estelar

Gaia EDR3 também permitiu a obtenção de um novo censo de estrelas na vizinhança solar. O Catálogo de estrelas próximas de Gaia contém 331 312 objetos, que são estimados em 92% das estrelas dentro de 100 parsecs (326 anos-luz) do sol. O censo anterior da vizinhança solar, denominado Catálogo Gliese de estrelas próximas, foi realizado em 1957. Este possuía apenas 915 objetos inicialmente, mas foi atualizado em 1991 para 3803 objetos celestes. Também foi limitado a uma distância de 82 anos-luz: o censo de Gaia chega a quatro vezes mais longe e contém 100 vezes mais estrelas. Também fornece medições de localização, movimento e brilho que são ordens de magnitude mais precisas do que os dados antigos.

Bridge of stars

Além da Via Láctea

Um quarto papel de demonstração analisou as Nuvens de Magalhães: duas galáxias que orbitam a Via Láctea. Tendo medido o movimento das estrelas da Grande Nuvem de Magalhães com maior precisão do que antes, Gaia EDR3 mostra claramente que a galáxia tem uma estrutura espiral. Os dados também determinam um fluxo de estrelas que está a ser puxado para fora da Pequena Nuvem de Magalhães, e indica estruturas anteriormente invisíveis nos arredores de ambas as galáxias.

Às 12:00 CET de 3 de dezembro, os dados produzidos pelos muitos cientistas e engenheiros do Consórcio Gaia DPAC tornam-se públicos para que todos possam ver e aprender. Este é o primeiro de um lançamento de duas partes; o Data Release 3 completo está planeado para 2022.

“Gaia EDR3 é o resultado de um grande esforço de todos os envolvidos na missão Gaia. É um conjunto de dados extraordinariamente rico, e estou ansioso para as muitas descobertas que os astrónomos de todo o mundo farão com este recurso,” disse Timo Prusti, Cientista do Projeto Gaia da ESA. “E ainda não terminámos; mais dados excelentes virão à medida que Gaia continua a fazer medições a partir da órbita.”

Notícia e imagens: ESA

Os artigos da ESA são escritos segundo o novo AO90



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