Em dezembro de 2013, a Agência Espacial Europeia (ESA) lançou o Gaia mission, um observatório espacial projetado para medir as posições dos movimentos dos corpos celestes. Ao longo de sua missão de cinco anos, este observatório estudou um total de 1 bilhão de objetos - incluindo estrelas distantes, planetas, cometas, asteróides, quasares etc. - com o objetivo de criar o maior e mais preciso catálogo espacial 3D sempre feito.
Com o segundo lançamento de Gaia dados, que ocorreram em 25 de abril de 2018, os astrônomos fizeram algumas descobertas profundas sobre a nossa galáxia. O mais recente é um mapa 3D da Via Láctea que foca nas estrelas OB, as estrelas mais quentes, mais brilhantes e mais massivas da nossa galáxia. Com este último mapa 3D, Gaia forneceu aos astrônomos mais uma ferramenta para explorar a distribuição e composição de nossa galáxia, bem como sua evolução passada e futura.
Simplificando, é muito desafiador mapear a estrutura da Via Láctea - que tem uma forma achatada de disco caracterizada por braços em espiral - ou reconstruir a distribuição de estrelas em seu disco. Isso se deve ao fato de o Sistema Solar, como a maioria das estrelas da nossa galáxia, estar incorporado no próprio disco galáctico. Como resultado, os astrônomos tiveram que confiar nas observações de outras galáxias para entender melhor como é a nossa.
É aqui que as posições 3D e os movimentos 2D de mais de 1 bilhão de objetos observados por Gaia entra em jogo. Usando dados de 40.000 estrelas OB localizadas a uma distância de 10.000 anos-luz do Sol, Kevin Jardine - um desenvolvedor de software e astrônomo amador especializado em usar dados astronômicos para mapear a Via Láctea - conseguiu criar esse mapa abrangente.
Como as estrelas de OB têm vidas relativamente curtas - até algumas dezenas de milhões de anos -, elas são encontradas principalmente perto de seus locais de formação no Disco Galáctico. Durante sua vida útil, essas estrelas emitem uma quantidade considerável de radiação ultravioleta, que ioniza rapidamente o gás interestelar circundante. Como tal, eles podem ser usados para rastrear a distribuição geral de estrelas jovens, locais de formação de estrelas e os braços espirais do Galaxy com um alto grau de precisão.
Como Jardine explicou em seu blog no Galaxy Map:
“Desenvolvi este mapa com a ajuda de cientistas da missão Gaia da Agência Espacial Européia e pesquisadores das universidades de Leiden e Heidelberg. Inclui isosuperfícies de densidade de estrelas mapeando as principais concentrações das estrelas mais quentes das classes O, B e A na versão Gaia DR2, cerca de 5000 estrelas ionizantes extremamente quentes, nuvens de poeira e regiões HII. Melhor ainda, ele está disponível tanto na forma visual, vista de cima da Via Láctea, quanto em uma verdadeira versão 3D na versão mais recente do Gaia Sky. ”
Dessa forma, Jardine foi capaz de criar um mapa centralizado no Sol e mostra o Disco Galáctico como ele apareceria de fora da Galáxia. Para lidar com o grande número de estrelas no Gaia No catálogo, Kevin empregou uma técnica que é freqüentemente usada em tomografias para visualizar o tecido de órgãos e ossos. Essa técnica é conhecida como superfície isossensorial de densidade, onde uma superfície lisa representa pontos de valor constante dentro de um volume 3D de espaço.
Isso permite visualizar regiões de diferentes densidades; neste caso, diferentes regiões do disco galáctico foram representadas por cores diferentes, dependendo da densidade das estrelas ionizantes. As regiões com a densidade mais alta são representadas em tons de roxo-rosado, as regiões de densidade intermediária são representadas por violeta / azul e as regiões de baixa densidade são azul escuro.
Jadrine também consultou dados de outras pesquisas astronômicas para mapear concentrações de poeira interestelar (verde) e nuvens conhecidas de gás ionizado (esferas vermelhas). Como você pode ver, o mapa tem uma aparência incomum, onde as concentrações de estrelas parecem estar dispostas em raios que se estendem do núcleo, e não em braços em espiral. Isso ocorre devido a uma combinação de nuvens de poeira que obscurecem a visão das estrelas atrás delas e a distribuição de estrelas por linhas de visão específicas.
Em seu blog, Jardine expressou orgulho considerável pelo mapa que criou e agradeceu a todos que ajudaram a torná-lo possível. "Às vezes os sonhos se tornam realidade", escreveu ele. "Hoje posso anunciar um mapa detalhado da Via Láctea a 3000 parsecs ou a cerca de 10 mil anos-luz do Sol. Estou no site há quase 14 anos, mas hoje parece um novo começo."
Este mapa, que é o mais recente avanço a partir do segundo lançamento do Gaia dados, ajudará os astrônomos a aprender mais sobre os tipos de estrelas que compõem nossa galáxia, sua estrutura geral e como a Via Láctea provavelmente evoluirá no futuro. A terceira versão do Gaia os dados estão programados para ocorrer no final de 2020, com o catálogo final sendo publicado na década de 2020.
Enquanto isso, uma extensão já foi aprovada para o Gaia missão, que permanecerá em operação até o final de 2020. Uma versão interativa deste mapa também está disponível como parte do Gaia Sky, um software de visualização em astronomia 3D em tempo real que foi desenvolvido para o Gaia missão no Astronomisches Rechen-Institut da Universidade de Heidelberg.
E não deixe de conferir este trailer do Gaia Mapa 3D, cortesia de Kevin Jardine:
