Halo enorme explica enigma de fluxo de gás que orbita a Via Láctea

Partes do halo de gás quente que protege duas pequenas galáxias vizinhas da nossa estão sendo atraídas para a Via Láctea

Visão do gás no sistema galáctico de Magalhães como apareceria no céu noturno. A Corona de Magalhães cobre todo o céu, enquanto a Corrente de Magalhães é vista como o gás fluindo para longe das duas galáxias anãs, a Grande e a Pequena Nuvem de Magalhães. Esta imagem é extraída diretamente das simulações numéricas, mas foi ligeiramente modificada por questões estéticas. Crédito: Colin Legg/Scott Lucchini

A Via Láctea não está sozinha em sua vizinhança. Ele capturou galáxias menores em sua órbita, e as duas maiores são conhecidas como Pequena e Grande Nuvens de Magalhães, visíveis como manchas gêmeas de poeira no hemisfério sul.

Quando as Nuvens de Magalhães começaram a circundar a Via Láctea bilhões de anos atrás, uma enorme corrente de gás conhecida como Corrente de Magalhães foi arrancada delas. A corrente agora se estende por mais da metade do céu noturno. Mas os astrônomos não conseguiam explicar como ela se tornou tão massiva, com mais de um bilhão de vezes a massa do Sol.

Agora, astrônomos da Universidade de Wisconsin-Madison e colegas dos EUA e da Austrália descobriram que um halo de gás quente em torno das Nuvens de Magalhães provavelmente atua como um casulo protetor, protegendo as galáxias anãs do próprio halo da Via Láctea e contribuindo com a maior parte da massa da Corrente de Magalhães. À medida que as galáxias menores entraram na esfera de influência da Via Láctea, partes desse halo foram esticadas e dispersas para formar a Corrente de Magalhães. Os pesquisadores publicaram suas descobertas na revista “Nature”.

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Modelos desatualizados

“Os modelos existentes da formação da Corrente de Magalhães estão desatualizados porque não conseguem explicar sua massa”, diz Scott Lucchini, aluno de graduação no departamento de física da UW-Madison e primeiro autor do artigo.

“É por isso que criamos uma nova solução a qual é excelente para explicar a massa da corrente, que é a questão mais urgente a ser resolvida”, acrescenta Elena D’Onghia, professora de astronomia da UW-Madison que supervisionou a pesquisa.

D’Onghia colaborou com físicos e astrônomos da UW-Madison, do Space Telescope Science Institute em Baltimore (EUA) e da Universidade de Sydney (Austrália).

Modelos mais antigos sugeriam que as marés gravitacionais e a força das galáxias empurrando umas contra as outras formaram a Corrente de Magalhães a partir das Nuvens de Magalhães enquanto as galáxias anãs entravam em órbita ao redor da Via Láctea. Embora possam explicar amplamente o tamanho e a forma da corrente, esses modelos respondem por apenas um décimo de sua massa.

Recentemente, os astrônomos descobriram que as Nuvens de Magalhães são massivas o suficiente para ter seu próprio halo, ou corona, de gás quente envolvendo-as. D’Onghia e sua equipe perceberam que essa corona alteraria dramaticamente a forma como o fluxo se formava.

Explicação pioneira

Nas novas simulações feitas por Lucchini, a criação da Corrente de Magalhães é dividida em dois períodos. Enquanto as Nuvens de Magalhães ainda estavam longe da Via Láctea, a Grande Nuvem de Magalhães retirou o gás de sua parceira menor ao longo de bilhões de anos. Esse gás roubado acabou contribuindo com 10% a 20% da massa final do fluxo.

Mais tarde, conforme as nuvens caíram na órbita da Via Láctea, a corona cedeu um quinto de sua própria massa para formar a Corrente de Magalhães. Esta última se estendeu por um enorme arco do céu por interações com a gravidade da Via Láctea e sua própria corona.

O novo modelo é o primeiro a explicar a massa total da Corrente de Magalhães e a grande maioria que vem do gás ionizado, que é mais energético do que o gás não ionizado. Também explica melhor como o fluxo adotou sua forma filamentosa e por que não tem estrelas – porque foi formado em grande parte a partir da corona livre de estrelas, não das próprias galáxias anãs.

“O fluxo é um quebra-cabeça de 50 anos”, diz Andrew Fox, um dos coautores do estudo e astrônomo do Space Telescope Science Institute, que opera o Telescópio Espacial Hubble. “Nunca tivemos uma boa explicação de onde ele veio. O que é realmente emocionante é que estamos perto de uma explicação agora.”

Teste direto

A proposta dos pesquisadores agora pode ser testada diretamente. O Hubble deve ser capaz de ver as assinaturas reveladoras da corona de gás em torno das Nuvens de Magalhães.

Na década de 1990, um grupo de astrônomos da UW-Madison descobriu os primeiros indícios de que as Nuvens de Magalhães podem ter uma extensa corona. Agora, com uma melhor compreensão da influência da corona na Corrente de Magalhães e um teste claro para sua existência, há uma chance de explicar um mistério de meio século sobre a origem do fluxo, oferecendo uma imagem mais completa de nossa vizinhança galáctica.

“Este trabalho redefine nossa compreensão de como o gás se acumula na Via Láctea e forma o reservatório para a futura formação de estrelas”, disse Joss Bland-Hawthorn, coautor do artigo e diretor do Instituto de Astronomia de Sydney, na Austrália.

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