Um pequeno canto da enorme galáxia de Andrômeda (M31). Crédito da imagem: Subaru. Clique para ampliar.
A adorável galáxia de Andrômeda apareceu como uma bolha quente e difusa para os antigos. Para os astrônomos modernos milênios depois, parecia uma excelente oportunidade para entender melhor o universo. Nesse aspecto, nosso vizinho galáctico mais próximo é um presente que continua dando.
Scott Chapman, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, e Rodrigo Ibata, do Observatório Astronômico de Estrasburgo, na França, lideraram uma equipe de astrônomos em um projeto para mapear os movimentos detalhados das estrelas nos arredores da galáxia de Andrômeda. Suas observações recentes com os telescópios Keck mostram que o borrão tênue de estrelas que se estende para fora da galáxia é na verdade parte do próprio disco principal. Isso significa que o disco espiral de estrelas em Andrômeda é três vezes maior em diâmetro do que o estimado anteriormente.
Na reunião anual de verão da Sociedade Astronômica Americana de hoje, Chapman descreverá as evidências de que existe um vasto disco estelar estendido que torna a galáxia com mais de 220.000 anos-luz de diâmetro. Anteriormente, os astrônomos que olhavam para as evidências visíveis pensavam que Andrômeda tinha cerca de 70.000 a 80.000 anos-luz de diâmetro. A própria Andrômeda fica a cerca de 2 milhões de anos-luz da Terra.
A nova medida dimensional é baseada nos movimentos de cerca de 3.000 estrelas a alguma distância do disco, que antes se pensava serem apenas o "halo" de estrelas na região e não parte do próprio disco. Ao tomar medidas muito cuidadosas das "velocidades radiais", os pesquisadores conseguiram determinar com precisão como cada estrela estava se movendo em relação à galáxia.
Os resultados mostraram que as estrelas periféricas estão sentadas no plano do disco de Andrômeda e, além disso, estão se movendo a uma velocidade que mostra que elas estão em órbita ao redor do centro da galáxia. Em essência, isso significa que o disco das estrelas é muito maior do que o conhecido anteriormente.
Além disso, os pesquisadores determinaram que a natureza do "disco rotativo não homogêneo" - em outras palavras, as franjas desajeitadas e desajeitadas do disco - mostra que Andrômeda deve ser o resultado de galáxias satélites há muito tempo se chocando. Se não fosse esse o caso, as estrelas seriam mais espaçadas.
Ibata diz: “Essa descoberta gigante de disco será muito difícil de conciliar com simulações de formação de galáxias. Você simplesmente não recebe discos rotativos gigantes com o acréscimo de pequenos fragmentos de galáxias. "
Os resultados atuais, que são objeto de dois trabalhos já disponíveis e um terceiro a ser publicado, são possíveis pelos avanços tecnológicos da astrofísica. Nesse caso, o espectrógrafo de múltiplos objetos Keck / DEIMOS afixado ao telescópio Keck II possui o tamanho do espelho e a capacidade de captar luz para a imagem de estrelas muito fracas, bem como a sensibilidade espectrográfica para obter velocidades radiais altamente precisas.
Um espectrógrafo é necessário para o trabalho, porque o movimento das estrelas em uma galáxia distante só pode ser detectado dentro de um prazo humano razoável, inferindo se a estrela está se movendo em nossa direção ou para longe de nós. Isso pode ser conseguido porque a luz chega em nossa direção em frequências discretas devido aos elementos que compõem a estrela.
Se a estrela está se movendo em nossa direção, então a luz tende a se amontoar, por assim dizer, tornando a luz mais alta em frequência e "mais azul". Se a estrela está se afastando de nós, a luz tem mais espaço para respirar e fica mais baixa em frequência e "mais vermelha".
Se estrelas de um lado de Andrômeda parecem estar vindo em nossa direção, enquanto estrelas do lado oposto parecem estar se afastando de nós, pode-se presumir que as estrelas orbitam o objeto central.
O disco estelar estendido não foi detectado no passado porque as estrelas que aparecem na região do disco não podiam ser conhecidas como parte do disco até que seus movimentos fossem calculados. Além disso, o "fuzz" não homogêneo que compõe o disco estendido não parece um disco, mas parece ser um halo fragmentado e confuso, construído a partir de muitas galáxias anteriores colidindo com Andrômeda, e supunha-se que estrelas nessa região estaria indo em todos os sentidos.
"Encontrar todas essas estrelas em uma rotação ordenada foi a última explicação que alguém poderia pensar", diz Chapman.
Por outro lado, descobrir que a maior parte da estrutura complexa na região externa de Andrômeda está girando com o disco é uma bênção para o estudo do verdadeiro halo estelar subjacente da galáxia. Usando essa nova informação, os pesquisadores foram capazes de medir cuidadosamente os movimentos aleatórios das estrelas no halo estelar, investigando sua massa e a forma da elusiva matéria escura que o cerca.
Embora o trabalho principal tenha sido feito no Observatório Keck, as imagens originais que apresentavam a possibilidade de um disco estendido foram tiradas com a Câmera de Campo Largo do Telescópio Isaac Newton. O telescópio, localizado nas Ilhas Canárias, destina-se a pesquisas e, no caso deste estudo, serviu bem como instrumento complementar.
Chapman diz que serão necessários mais trabalhos para determinar se o disco estendido é apenas uma peculiaridade da galáxia de Andrômeda, ou talvez seja típico de outras galáxias.
O artigo principal sobre o qual a conferência de imprensa de hoje do AAS está relacionada será publicado este ano no The Astrophysical Journal com o título "Sobre a origem da accrição de um vasto disco estelar estendido em torno da galáxia de Andrômeda". Além de Chapman e Ibata, os outros autores são Annette Ferguson, Universidade de Edimburgo; Geraint Lewis, Universidade de Sydney; Mike Irwin, Universidade de Cambridge; e Nial Tanvir, Universidade de Hertfordshire.
Fonte original: Comunicado de imprensa Caltech
