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Gaia e as nossas vizinhas galácticas


Imagens da Grande Nuvem de Magalhães pelo Gaia. Clique aqui para saber mais detalhes.
Crédito: ESA/Gaia/DPAC

Medindo as posições e os movimentos de mais de 1 bilhão de estrelas, a missão Gaia da ESA aperfeiçoará o nosso conhecimento sobre o nosso lugar no Universo, fornecendo o melhor mapa estelar da nossa Via Láctea e das suas galáxias vizinhas.

Uma das galáxias mais próximas da nossa Galáxia é a Grande Nuvem de Magalhães (GNM), localizada a cerca de 166.000 anos-luz de distância e visível a olho nu a latitudes intermédias e sul.

Com uma massa aproximadamente equivalente a 10 bilhões de vezes a massa do nosso Sol - a GNM é o lar de uma intensa atividade de formação estelar, produzindo estrelas a um ritmo cinco vezes superior ao da nossa Via Láctea. Diferentes aspetos da população estelar da Galáxia são retratados nestas duas imagens, com base em dados recolhidos pelo satélite Gaia durante os seus primeiros 14 meses de operações.

A imagem à esquerda, compilada por mapeamento da densidade total de estrelas detetados pelo Gaia em cada pixel da imagem, mostra a distribuição em grande escala de estrelas na GNM, delineando a extensão dos braços espirais. A imagem é salpicada por pontos brilhantes - estes são fracos enxames de estrelas.

Uma série de listras diagonais, visíveis ao longo da espessa estrutura central, ou barra, são um artefacto provocado pelo processo de digitalização do Gaia. Estas irão diminuir gradualmente à medida que mais dados forem reunidos ao longo da vida da missão.

À direita, uma imagem diferente fornece uma visão complementar que revela outros aspetos desta galáxia e das suas estrelas. Criado ao mapear a quantidade total de radiação, ou fluxo, gravado em cada pixel pelo Gaia, esta imagem é dominada pelas estrelas mais brilhantes e massivas, que superam em muito as suas homólogas mais fracas e leves. Nesta visão, a barra da GNM é mais claramente delineada, ao lado de regiões individuais de formação estelar como o reluzente 30 Doradus, visível logo acima do centro da galáxia.

As imagens seguintes, também obtidas usando dados dos primeiros 14 meses de operações científicas do Gaia, revelam duas galáxias espirais próximas: Andrômeda (também conhecida como M31), que é ligeiramente mais massiva que a Via Láctea e, a aproximadamente 2,5 milhões de anos-luz de distância, é a maior galáxia na nossa vizinhança; e a sua vizinha, a Galáxia do Triângulo (também conhecida como M33), o lar de aproximadamente 50 bilhões de estrelas e localizada a mais ou menos 2,8 milhões de anos-luz de distância.


Imagens da Galáxia de Andrómeda pelo Gaia. Clique aqui para saber mais detalhes.
Crédito: ESA/Gaia/DPAC

Como no caso da GNM, a imagem à esquerda é baseada na densidade total de estrelas, e mostra onde as estrelas de todos os tipos estão localizadas, enquanto a imagem à direita é baseada no fluxo e representa principalmente a população estelar mais brilhante de cada galáxia, rastreando as regiões de formação estelar mais intensa.


Imagens da Galáxia do Triângulo pelo Gaia. Clique aqui para saber mais detalhes.
Crédito: ESA/Gaia/DPAC

O primeiro conjunto de dados do Gaia, divulgado em 2016 e baseado nos 14 meses de operações científicas, contém a posição e brilho de mais de mil milhões de estrelas. A maioria das estrelas estão localizadas na Via Láctea, mas uma boa fração é extragaláctica, com cerca de 10 milhões pertencentes à GNM.

Para todas essas estrelas e mais, o segundo catálogo de dados do Gaia - planeado para abril de 2018 - também vai conter medições da sua paralaxe, que quantifica a distância da estrela e o seu movimento pelo céu. Os astrônomos aguardam ansiosamente este conjunto de dados sem precedentes para se debruçarem sobre os mistérios passados e presentes da nossa Galáxia e das suas vizinhas.

Ao analisar os movimentos de estrelas individuais em galáxias como a GNM, Andrômeda ou do Triângulo, será possível aprender mais sobre a rotação global de estrelas dentro dessas galáxias, bem como a órbita das próprias galáxias no enxame de que fazem parte, conhecido como Grupo Local.

No caso da GNM, uma equipe de astrônomos já tentou fazê-lo usando um subconjunto de dados do primeiro catálogo do Gaia, o TGAS (Tycho–Gaia Astrometric Solution), para o qual as paralaxes e movimentos próprios também foram fornecidos através da combinação dos novos dados com aqueles da primeira missão astrométrica da ESA, o satélite Hipparcos. No TGAS, que tem dados sobre dois milhões de estrelas, identificaram 29 estrelas na GNM com boas medições de movimentos próprios e usaram-nas para estimar a rotação da galáxia, fornecendo uma pequena amostra dos estudos que serão possíveis com os futuros catálogos de dados do Gaia.

As observações da GNM e da sua vizinha, a Pequena Nuvem de Magalhães (PNM), com o Gaia, são também extremamente importantes para o estudo de estrelas variáveis como Cefeidas e RR Lyrae. Estas estrelas podem ser usadas como indicadores de distâncias cósmicas em galáxias para lá da nossa, desde que sejam calibradas num laboratório "local", como a GNM e a PNM, onde é possível obter uma estimativa mais direta da sua distância usando a paralaxe determinada pela missão Gaia.

Os astrônomos do DPAC (Data Processing and Analysis Consortium) do Gaia testaram este método em centenas de estrelas variáveis na GNM presentes na amostra TGAS como parte da validação dos dados do primeiro catálogo. Os seus resultados, promissores mesmo que preliminares, são um exemplo excitante da rica colheita científica que será possível com os futuros lançamentos de dados que estão sendo reunidos pelo satélite Gaia.

FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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