Por muito tempo, acreditou-se que a Via Láctea se formou gradualmente. Em 1962, Olin Eggen, Donald Linden-Bell e Allan Sandage propuseram uma hipótese que ficou conhecida como o modelo ELS (nomeado após as letras iniciais de seus sobrenomes). Segundo ela, uma nuvem de gás homogênea uma vez girou lentamente no lugar da Via Láctea. Parecia uma bola e atingia cerca de 300 mil anos-luz de diâmetro e consistia principalmente de hidrogênio e hélio. Sob a influência da gravidade, a protogaláxia encolheu e tornou-se plana; ao mesmo tempo, sua rotação acelerou visivelmente.
Por quase duas décadas, esse modelo convinha aos cientistas. No entanto, novos resultados observacionais mostraram que a Via Láctea não poderia ter surgido como os teóricos ditaram.
De acordo com este modelo, um halo é formado primeiro e, em seguida, um disco galáctico. No entanto, também existem estrelas muito antigas no disco, por exemplo, a gigante vermelha Arcturus, cuja idade é superior a dez bilhões de anos, ou numerosas anãs brancas da mesma idade.
Aglomerados globulares foram encontrados no disco galáctico e no halo que são mais jovens do que o modelo ELS sugere. Obviamente, eles foram absorvidos por nossa Galáxia mais tarde.
Muitas estrelas no halo giram em uma direção diferente da Via Láctea. Talvez eles também já tenham estado fora da Galáxia, mas então foram atraídos para este "vórtice estelar" - como um nadador acidental em um redemoinho.
Em 1978, Leonard Searle e Robert Zinn propuseram seu próprio modelo para a formação da Via Láctea. Foi denominado "modelo SZ". Agora, a história da Galáxia se tornou muito mais complicada. Até recentemente, sua juventude, na mente dos astrônomos, era descrita tão simplesmente quanto na opinião dos físicos - movimento translacional retilíneo. A mecânica do que estava acontecendo era claramente visível: havia uma nuvem homogênea; consistia apenas em espalhar gás uniformemente. Nada, por sua presença, complicou os cálculos dos teóricos.
Agora, em vez de uma nuvem enorme nas visões dos cientistas, várias nuvens pequenas e fantasmagoricamente dispersas apareceram ao mesmo tempo. Entre eles estavam as estrelas; no entanto, eles estavam localizados apenas no halo. Tudo dentro da auréola fervilhava: as nuvens colidiram; as massas de gás foram misturadas e compactadas. Com o tempo, essa mistura formou um disco galáctico. Novas estrelas começaram a aparecer nele. No entanto, esse modelo foi criticado posteriormente.
Era impossível entender o que conectava o halo e o disco galáctico. Esse disco espessado e o envelope estelar esparso em torno dele tinham pouco em comum. Já depois que Searle e Zinn fizeram seu modelo, descobriu-se que o halo gira muito lentamente para formar um disco galáctico. A julgar pela distribuição dos elementos químicos, este último surgiu do gás protogaláctico. Finalmente, o momento angular do disco acabou sendo dez vezes maior do que o halo.
Vídeo promocional:
O segredo é que ambos os modelos contêm um pouco de verdade. O problema é que eles são muito simples e unilaterais. Ambos agora parecem fragmentos da mesma receita com a qual a Via Láctea foi criada. Eggen e seus colegas leram algumas linhas desta receita, Searle e Zinn algumas outras. Portanto, tentando repensar a história de nossa Galáxia, de vez em quando notamos linhas familiares, já lidas uma vez.
Então, tudo começou logo após o Big Bang. “Hoje é geralmente aceito que as flutuações na densidade da matéria escura deram origem às primeiras estruturas - os chamados halos escuros. Graças à força da gravidade, essas estruturas não se desintegraram”, observa o astrônomo alemão Andreas Burkert, autor de um novo modelo do nascimento da Galáxia.
Halos escuros tornaram-se os embriões - núcleos - das futuras galáxias. Gás acumulado ao redor deles sob a influência da gravidade. Ocorreu um colapso homogêneo, como o modelo ELS o descreve. Dentro de 500-1000 milhões de anos após o Big Bang, os aglomerados de gás que cercavam os halos escuros tornaram-se as "incubadoras" de estrelas. Aqui surgiram pequenas protogaláxias. Os primeiros aglomerados globulares apareceram em nuvens densas de gás, porque as estrelas nasceram aqui centenas de vezes mais do que em qualquer outro lugar. As protogaláxias colidiram e se fundiram - é assim que grandes galáxias se formaram, incluindo a nossa Via Láctea. Hoje está cercado por matéria escura e um halo de estrelas isoladas e seus aglomerados globulares, essas ruínas do universo, cuja idade é superior a 12 bilhões de anos.
Havia muitas estrelas muito massivas nas protogaláxias. Em menos de algumas dezenas de milhões de anos, a maioria deles explodiu. Essas explosões enriqueceram as nuvens de gás com elementos químicos pesados. Portanto, as estrelas não nasceram no disco galáctico como no halo - elas continham centenas de vezes mais metais. Além disso, essas explosões geraram poderosos vórtices galácticos que aqueceram o gás e o varreram das protogaláxias. A separação de massas de gás e matéria escura ocorreu. Esta foi a etapa mais importante na formação das galáxias, não levada em consideração anteriormente em nenhum modelo.
Enquanto isso, halos escuros colidiam cada vez mais uns com os outros. Nesse caso, as protogaláxias se esticaram ou se desintegraram. Essas catástrofes são uma reminiscência das cadeias de estrelas que foram preservadas no halo da Via Láctea desde os dias da "juventude". Ao estudar sua localização, pode-se avaliar os eventos que ocorreram naquela época. Gradualmente, uma vasta esfera se formou a partir dessas estrelas - o halo que vemos. À medida que esfriou, nuvens de gás penetraram nele. Seu momento angular foi conservado, então eles não colapsaram em um único ponto, mas formaram um disco giratório. Tudo isso aconteceu há mais de 12 bilhões de anos. O gás agora foi comprimido conforme descrito no modelo ELS.
Nessa época, também se forma o "bojo" da Via Láctea - sua parte intermediária, que lembra um elipsóide. Bulge é composto por estrelas muito antigas. Obviamente, ela surgiu com a fusão das maiores protogaláxias, que mantiveram as nuvens de gás por mais tempo. Entre eles estavam estrelas de nêutrons e pequenos buracos negros - relíquias de supernovas em explosão. Eles se fundiram, absorvendo simultaneamente os fluxos de gás. Talvez tenha sido assim que nasceu um enorme buraco negro, que agora está no centro de nossa galáxia.
A história da Via Láctea é muito mais caótica do que se pensava. Nossa galáxia natal, impressionante mesmo para os padrões cósmicos, foi formada após uma série de impactos e fusões - após uma série de catástrofes cósmicas. Vestígios desses antigos eventos podem ser encontrados hoje.
Por exemplo, nem todas as estrelas da Via Láctea giram em torno do centro galáctico. Obviamente, ao longo dos bilhões de anos de sua existência, nossa Galáxia "engoliu" muitos outros viajantes. Cada décima estrela no halo galáctico tem menos de 10 bilhões de anos. A essa altura, a Via Láctea já havia se formado. Talvez sejam os restos de galáxias anãs capturadas. Um grupo de cientistas britânicos do Astronomical Institute (Cambridge), liderado por Gerard Gilmour, calculou que a Via Láctea aparentemente engoliu de 40 a 60 galáxias anãs do tipo Karin.
Além disso, a Via Láctea atrai grandes massas de gás. Então, em 1958, os astrônomos holandeses notaram muitos pequenos pontos no halo. Na verdade, eles acabaram sendo nuvens de gás, que consistiam principalmente de átomos de hidrogênio e avançaram em direção ao disco galáctico.
Nossa Galáxia não moderará seu apetite no futuro. Obviamente, ele irá absorver as galáxias anãs mais próximas de nós - Fornax, Karina e, talvez, Sextano, e então se fundir com a nebulosa de Andrômeda. Em torno da Via Láctea - essa insaciável "estrela canibal" - ficará ainda mais desolada.
