Os astrônomos frequentemente encontram fenômenos em suas observações que não são apenas difíceis de explicar, mas simplesmente impossíveis de descrever. Quanto mais olhamos para o espaço, mais tais fenômenos encontramos. Sugerimos que você se familiarize com uma dúzia de alguns dos mais interessantes fenômenos galácticos e esquisitices coletados ao longo dos anos de cuidadosa contemplação do espaço.
Galáxia Triangulum II
A galáxia Triangulum II, localizada perto da borda da Via Láctea, já surpreendeu muitos astrônomos com suas estrelas incrivelmente rápidas. Nosso minúsculo vizinho galáctico contém um pequeno número recorde deles - apenas cerca de 1000 (na Via Láctea, por exemplo, existem 100 bilhões). No entanto, uma massa colossal se esconde no Triângulo II.
Ao observar esta galáxia, o Grande Telescópio Keck, localizado no vulcão Mauna Kea no Havaí, notou seis estrelas se movendo muito mais rápido do que o esperado. O fato é que a galáxia é tão escura que apenas essas seis estrelas eram visíveis pelo telescópio. No entanto, mesmo graças a essas estrelas, os pesquisadores foram capazes de calcular as forças gravitacionais do Triângulo II e sua massa total. Descobriu-se que a galáxia é mais massiva do que a massa combinada de todas as suas estrelas.
Os cientistas descobriram que esta galáxia contém a maior concentração de matéria escura entre todas as galáxias estudadas antes. No entanto, astrônomos franceses da Universidade de Estrasburgo acreditam que a razão para uma dispersão tão forte das estrelas e a obscuridade da galáxia é o efeito das forças gravitacionais das galáxias adjacentes ao Triângulo II.
Essa alta concentração de matéria escura no Triângulo II dá aos cientistas uma oportunidade direta de tentar estudar essa estranha substância, que representa 24% da massa total do universo. Devido ao fato de esta galáxia conter muito poucas estrelas, ela praticamente não produz radiação gama, dando assim a chance de detectar as forças de raios-X da interação da matéria escura. Visto que a galáxia está virtualmente morta, esses sinais devem ser registrados claramente, com pouca ou nenhuma distorção da multidão de fontes de energia cósmica presentes em áreas mais "vivas".
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Anel galáctico misterioso
Astrônomos americanos e húngaros encontraram recentemente uma estrutura no espaço que se revelou tão grande que é difícil acreditar em sua existência. Essa estrutura acabou sendo um aglomerado de galáxias que formou uma espécie de anel que se estende por quase 5 bilhões de anos-luz. Este objeto é tão grande que no céu noturno no alcance óptico, pareceria 70 vezes maior do que o disco cheio da lua.
Os astrônomos foram capazes de calcular o tamanho estimado desse anel cósmico devido à semelhança das sete explosões de radiação gama observadas - um dos maiores fenômenos de liberação de energia explosiva no espaço. As explosões de raios gama normalmente ocorrem quando uma estrela entra em uma supernova superbrilhante e depois se transforma em um buraco negro.
Uma vez que as explosões observadas estavam praticamente à mesma distância umas das outras, os astrônomos presumiram que eram parte da mesma megaestrutura cósmica. Claro, você também não deve descartar a probabilidade de acaso. A existência de um anel galáctico deste tamanho contradiz nossos modelos cosmológicos, que descrevem o limite de tamanho para os maiores objetos do universo, que, segundo esses modelos, é de cerca de 1,2 bilhão de anos-luz.
E mesmo que esse anel exista, por que é tão grande? Ninguém sabe a resposta para essa pergunta ainda. No entanto, há sugestões de que a mesma matéria escura misteriosa é de alguma forma responsável pela criação de tais objetos espaciais de tamanho incrível.
Tayna Galaxy
Ao combinar o poder dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer, os astrônomos descobriram um dos objetos mais distantes do universo. Ao mesmo tempo, os cientistas acreditam que este objeto apareceu apenas 400 milhões de anos após o Big Bang. Ou seja, também é um dos objetos mais antigos do Universo. Este objeto é uma galáxia quase invisível e extremamente desbotada, chamada Tayna, que significa "primogênito" no dialeto sul-americano. Até agora, os cientistas descobriram 22 dessas galáxias "primogênitas", originadas logo após o Big Bang.
Foi necessário o poder de dois dos melhores telescópios espaciais da humanidade para encontrar a galáxia de Tayna e muita ajuda do aglomerado de galáxias MACS J0416.1-2403, localizado a cerca de quatro bilhões de anos-luz de distância. Com uma massa de quatrilhões de sóis, este aglomerado de galáxias atrai uma quantidade incrível de luz, criando uma lente gravitacional e permitindo uma visão de Tayna, que está essencialmente atrás dela. O Telescópio James Webb, previsto para ser enviado ao espaço em 2018, nos dará uma melhor visão desta galáxia e fornecerá muito mais detalhes sobre este representante dos primeiros objetos galácticos do universo.
Babá galáctica
Os astrônomos não estão totalmente seguros de seu conhecimento de como as galáxias nascem. É geralmente aceito que as galáxias retiram toda a matéria necessária para sua formação do ambiente intergaláctico. No entanto, existem outras suposições. Segundo um deles, a formação inicial de uma galáxia ocorre a partir de um denso acúmulo de matéria escura, em torno da qual começam a se acumular nuvens de hidrogênio e outros gases, atraídos por forças gravitacionais. Outra teoria é que as galáxias são formadas de matéria de uma fonte específica. A primeira opção é muito longa para ser verificada a partir de dados observacionais. Ninguém jamais assistiu ao segundo.
Pelo menos até recentemente. Pesquisadores do California Institute of Technology usando o instrumento Cosmic Web Imager montado no Hale Telescope no Palomar Observatory descobriram um disco protogaláctico (uma galáxia muito jovem, em formação) localizado a 10 bilhões de anos-luz de distância. É composto por gás quente, cujo volume é aumentado pelo gás frio que a jovem galáxia recebe do filamento da chamada Teia Cósmica, próximo ao qual a galáxia está se formando. Os cientistas acreditam que esta é a primeira evidência direta da existência da Teia Cósmica, que une tudo no universo.
Devido à colocação fortuita de dois quasares nesta região do espaço, parte da teia de aranha que fornece gás para a galáxia recém-formada aqueceu, permitindo aos cientistas determinar sua presença.
Grande indignação de Magalhães
A Grande Nuvem de Magalhães (LMC) e sua companheira anã, a Pequena Nuvem de Magalhães (MMO), são nossas galáxias vizinhas mais próximas, localizadas a aproximadamente 160.000 e 200.000 anos-luz de distância. Como as maiores galáxias anãs próximas à Via Láctea, elas podem ser facilmente vistas no hemisfério sul do céu noturno.
Os cientistas notam que algo estranho está acontecendo com o LMC. Na Nebulosa da Tarântula, que faz parte do LMC, os astrônomos descobriram uma verdadeira incubadora de formação de estrelas. Mas, como se viu, muito menos estrelas são formadas aqui do que parece à primeira vista.
O fato é que cerca de 5% das 5900 estrelas grandes e muito grandes estudadas localizadas no LMC não pertencem a esta galáxia. BMO realmente os roubou de MMO. Os cientistas chegaram a essa conclusão depois que descobriram que essas estrelas giram na direção oposta, em comparação com o resto. Além disso, a composição química dessas estrelas não é nada semelhante à que normalmente é característica das estrelas LMC. Essas estrelas contêm elementos muito mais pesados, como ferro e cálcio. Os cientistas acreditam que essa fertilidade da Nebulosa da Tarântula se deve justamente ao fato de o LMC roubar estrelas da IMO. Além disso, a BMO não hesita em consumir o gás de seu vizinho do espaço. Neste caso, o gás acelera tão fortemente que "inflama" os gases residuais entre as duas galáxias.
Galaxy Hercules A
No centro da galáxia Hércules A (3C 348) é um buraco negro gigante com uma massa de 2,5 bilhões de Sóis! É 1.000 vezes mais massivo que o buraco negro da Via Láctea e produz dois jatos gigantes de plasma que escurecem virtualmente toda a galáxia em que estão localizados. Além disso, estendendo-se por 1,5 milhão de anos-luz, esses fluxos de plasma obscurecem outras galáxias, incluindo a Via Láctea, que é 15 vezes menor em diâmetro. A quantidade de energia encontrada aqui é muito difícil de descrever. O recuo de saída de um buraco negro no centro no equivalente a ondas de rádio é um bilhão de vezes maior do que o do nosso sol.
Isso é o suficiente para fazer do Hércules A uma das fontes mais brilhantes de ondas de rádio já observadas. O feixe rosa-vermelho na imagem acima é um plasma de partículas atômicas e campos magnéticos acelerados a velocidades relativísticas (quase a velocidade da luz). Aglomerados globulares volumosos ao longo das bordas provavelmente indicam muitas explosões iniciais e incríveis.
Infelizmente, tudo isso é invisível a olho nu, ou seja, é apenas uma representação do artista. A imagem foi criada com base em dados ópticos da Wide Field Camera 3 do telescópio Hubble, bem como observações do radiotelescópio Very Large Array (Super Large Antenna Array).
Antigas anãs brancas da Via Láctea
Nossa galáxia é muito antiga. É quase tão antigo quanto o próprio universo. Observando a barra central da Via Láctea, os astrônomos descobriram um aglomerado de 70 anãs brancas - estrelas densas e compactas com uma massa do Sol (ou até mais), mas não maior do que a Terra.
Claro, existem muito mais estrelas na barra, mas os cientistas estavam interessados em um grupo específico localizado em relativa abertura da poeira cósmica e localizado a cerca de 25.000 anos-luz da Terra.
Agora, essas estrelas nada mais são do que relíquias astronômicas, porém, de acordo com os cientistas, elas podem nos dizer como nossa galáxia apareceu. Acredita-se que algumas anãs brancas tenham mais de 12 bilhões de anos. Além disso, os cientistas pensam que essas anãs brancas estavam entre as estrelas que uma vez "semearam" nossa galáxia. A história da Via Láctea começou com eles. Milhões de estrelas que completaram seu ciclo de vida seguiram o exemplo, espalhando sua matéria a 100.000 anos-luz de distância.
Uma galáxia incrivelmente brilhante
O telescópio espacial WISE da NASA descobriu a galáxia mais brilhante já encontrada. Seu brilho é equivalente a mais de 300 trilhões de sóis. Os fótons da galáxia WISE J224607.57-052635.0 em questão tiveram que viajar 12,5 bilhões de anos para nos deixar sua mensagem e nos dar uma ideia de como o universo realmente parecia no início de seu nascimento.
Esta galáxia é tão brilhante que é difícil até mesmo olhar sua imagem completa na visão do artista, que pode ser vista acima. No entanto, ele não deve seu brilho às estrelas. A galáxia é tão brilhante por causa de seu buraco negro. É tão grande que até lança dúvidas sobre a nossa compreensão da física até certo ponto.
Os cientistas estão surpresos que o universo primitivo poderia ter sido um paraíso para esses objetos espaciais. Normalmente os buracos negros são limitados em sua "gula", e o tempo passado não seria suficiente para engolir toda a galáxia. No entanto, esse buraco negro foi capaz de superar de alguma forma o "limite de sua voracidade" várias vezes, até atingir a massa que tem agora. Ela se "empanturrou" tanto que agora libera (regurgita) uma quantidade gigantesca de energia, que literalmente atinge o casulo gigante de gás aqui localizado, que eventualmente começa a se iluminar com uma aura deslumbrante.
Uma pequena galáxia com um buraco negro gigante
A galáxia anã ultracompacta M60-UCD1 pode mudar nossa compreensão dos buracos negros e do conceito de galáxias anãs em geral. Tem apenas 300 anos-luz de diâmetro, o que é apenas 0,2 por cento do tamanho da Via Láctea. No entanto, esta galáxia contém um buraco negro com massa equivalente a 21 milhões de sóis. Para efeito de comparação, o buraco negro no centro da Via Láctea é muito maior em tamanho, mas tem uma massa de apenas 4 milhões de sóis.
Até recentemente, acreditava-se que o tamanho das galáxias e o tamanho dos buracos negros estão inter-relacionados. No entanto, esta descoberta desafiou este modelo e sugere que os tamanhos desses dois objetos espaciais podem ser completamente incomensuráveis. E os cientistas têm uma explicação para isso.
O fato é que M60-UCD1 nem sempre foi uma galáxia anã. Astrônomos da Universidade de Utah (EUA) acreditam que esta galáxia já foi o lar de 10 bilhões de estrelas. No entanto, ela se aproximou demais de seu vizinho galáctico maior, que na verdade a roubou. Como resultado, apenas cerca de 140 milhões de estrelas permanecem na galáxia. Isso torna a M60-UCD1 uma das menores galáxias com um enorme buraco negro em seu centro. No entanto, essa mesma suposição dos cientistas levanta outras questões. As galáxias anãs são "fracassadas" em grandes galáxias ou todas foram vítimas de seus vizinhos maiores em algum momento de sua história?
Galaxy EGS8p7
A galáxia EGS8p7 de 13,2 bilhões de anos é tão antiga que não deveríamos vê-la. Depois do Big Bang, o universo foi por algum tempo um aglomerado quente de prótons e elétrons. Após um período de resfriamento, as partículas se combinaram para formar hidrogênio neutro. O resultado final é que, neste caso, nossos telescópios não seriam capazes de detectar a luz inicial do universo, porque ela teria que passar por muitas distorções diferentes.
Depois que galáxias e outras fontes de energia apareceram no universo, elas reionizaram o gás, dispersaram seu denso acúmulo e abriram caminho para a luz. No entanto, este evento ocorreu cerca de um bilhão de anos depois, então EGS8p7 está muito longe de nós para que possamos vê-lo. Mesmo assim, os astrônomos observam de alguma forma que foram capazes de capturar a linha Lyman-alfa da galáxia, que é uma espécie de código de barras. Ela se manifesta quando uma estrela relativamente jovem começa a emitir luz ultravioleta no gás circundante, deixando para trás uma assinatura térmica. Esta assinatura foi detectada pelo espectrômetro MOSFIRE no Observatório Keck no Havaí.
E ainda, a linha Lyman-alfa da galáxia EGS8p7 deveria ter permanecido escondida pelo hidrogênio neutro opaco primitivo. Os astrônomos não têm certeza de como a luz do EGS8p7 consegue romper tal obstáculo. Supõe-se que a radiação das estrelas locais é tão poderosa que reionizou parte do universo muito antes do que outras galáxias.
Bônus: Anel de Andrômeda
Nosso vizinho mais próximo, a galáxia de Andrômeda (M31), é cercada por um anel gigante (ou halo). A própria Andrômeda tem o dobro do tamanho da Via Láctea e se estende por 200.000 anos-luz. Além disso, seu halo ocupa um espaço de cerca de 2 milhões de anos-luz. Ele atua como um farol para os astrônomos que procuram quasares aqui. A luz ultravioleta, que atingiu os instrumentos científicos do Telescópio Espacial Hubble, deu aos cientistas a ideia de como esse anel gigante de gás poderia se formar ao redor de Andrômeda.
Parcialmente feito de gás galáctico, o anel é uma espécie de grande depósito de matéria para estrelas futuras e emergentes. Também é rico em elementos pesados formados por supernovas, localizadas nas fronteiras de Andrômeda e ejetadas além de seus limites. Infelizmente, o anel em si é invisível ao olho humano, mas no céu noturno teria 100 vezes o diâmetro da lua cheia.
Nikolay Khizhnyak
