ASTRÔNOMOS TENTAM DETERMINAR O QUÃO MASSIVA É A VIA LÁCTEA

Desde o nascimento da astronomia moderna, os cientistas têm procurado determinar toda a extensão da Via Láctea e aprender mais sobre sua estrutura, formação e evolução. No momento, os astrônomos estimam que sejam de 100.000 a 180.000 anos-luz de diâmetro e consista de 100 a 400 bilhões de estrelas – embora algumas estimativas digam que pode chegar a 1 trilhão.

E, no entanto, mesmo depois de décadas de pesquisas e observações, ainda há muito sobre a nossa galáxia que os astrônomos desconhecem. Por exemplo, eles ainda estão tentando determinar o quão massiva é a Via Láctea, e as estimativas variam muito. Em um novo estudo, uma equipe de cientistas internacionais apresenta um novo método de pesagem da galáxia baseado na dinâmica das galáxias satélites da Via Láctea.

O estudo, intitulado ” A massa da Via Láctea da dinâmica do satélite “, apareceu recentemente nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society.  O estudo foi conduzido por Thomas Callingham, do Instituto de Cosmologia Computacional da Universidade de Durham , e incluiu membros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), o Instituto Heidelberg de Estudos Teóricos e várias universidades.

Impressão artística da Via Láctea. Crédito: NASA / JPL-Caltech / R. Ferido (SSC-Caltech)

Como eles indicam em seu estudo, a massa da Via Láctea é fundamental para nossa compreensão da astrofísica. Não só é importante em termos de colocar nossa galáxia no contexto da população geral de galáxias, mas também desempenha um papel importante ao abordar alguns dos maiores mistérios que surgem de nossas atuais teorias astrofísicas e cosmológicas.

Estes incluem as complexidades da formação de galáxias, discrepâncias com o atual modelo Lambda Cold Dark Matter (Lambda CDM), teorias alternativas sobre a natureza da matéria escura e a estrutura em larga escala do Universo. Além disso, estudos anteriores foram prejudicados por uma série de fatores, que incluem o fato de que o halo da matéria escura da Via Láctea (que compõe a maior parte de sua massa) não pode ser observado diretamente.

Outra questão importante é o fato de que é difícil medir a extensão e a massa da Via Láctea, porque estamos dentro dela. Como resultado, estudos anteriores que tentaram inferir a massa da nossa galáxia resultaram em estimativas de massa variando de cerca de 500 bilhões a 2,5 trilhões de vezes a massa do nosso Sol (massas solares).

 

Crédito: ESA / Gaia / DPAC / A. Moitinho e M. Barros, CENTRA - Universidade de Lisboa.
O primeiro mapa celeste da missão Gaia. Crédito: ESA / Gaia / DPAC / A. Moitinho e M. Barros, CENTRA – Universidade de Lisboa.

Para o estudo, a equipe contou com dados do segundo lançamento de dados do satélite Gaia (lançamento DR2) para colocar melhores restrições na massa da Via Láctea. A missão de Gaia, que forneceu mais informações do que nunca sobre a nossa galáxia, inclui a posição e movimentos relativos de inúmeras estrelas na Via Láctea – incluindo aquelas que estão em galáxias satélites.

O software EAGLE ( Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments ), desenvolvido pelo Instituto de Cosmologia Computacional da Durham University, modela a formação de estruturas em um volume cosmológico medindo 100 Megaparsecs de um lado (mais de 300 milhões de anos-luz). No entanto, usando este software para inferir a massa da Via Láctea apresentou alguns desafios.

Um dos desafios é a amostra limitada de galáxias de tamanho MW no EAGLE (ou na verdade qualquer simulação), para ajudar, os astrônomos usaram uma relação de escala de massa para dimensionar sua amostra total de galáxias com a mesma massa. Isso os permite usar mais efetivamente seu conjunto de dados e melhora as estatísticas. O método foi então rigorosamente testado encontrando a massa de galáxias simuladas das simulações EAGLE e Auriga – um conjunto independente de simulações de alta resolução.

Halo da matéria escura
Todas as galáxias são consideradas como tendo um halo de matéria escura. Esta imagem mostra a distribuição da matéria escura ao redor de nossa própria Via Láctea. Crédito da imagem: J. Diemand, M. Kuhlen e P. Madau (UCSC)

A partir daí, eles descobriram que a massa total de halo da Via Láctea foi cerca de 1,04 x 10 12 (mais de 1 bilião) massas solares, com uma margem de 20% de erro. Esta estimativa coloca restrições muito mais rígidas na massa da Via Láctea do que as estimativas anteriores, e poderia ter algumas implicações significativas nos campos da astronomia, astrofísica e cosmologia.

 

Além de fornecer aos astrônomos medições refinadas da massa da Via Láctea – o que ajudará muito a informar nossa compreensão sobre seu tamanho, extensão e população de galáxias satélites – este estudo também tem implicações para nossa compreensão do Universo como um todo. Além do mais, é mais um estudo inovador que foi possível através do segundo lançamento de dados de Gaia .

A terceira versão dos dados de Gaia está prevista para o final de 2020, com o catálogo final sendo publicado na década de 2020. Enquanto isso, uma extensão já foi aprovada para a missão de Gaia , que permanecerá em operação até o final de 2020 (a ser confirmada no final deste ano).

Fonte: https://www.universetoday.com/139985/narrowing-down-the-mass-of-the-milky-way/

 

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