Para nós, o céu noturno pode parecer um respingo aleatório de estrelas, mas os astrônomos estão aprendendo que, em algumas regiões da nossa galáxia, as estrelas se aglomeram em características que se assemelham às da Terra - correntes, ondas, arcos e cordilheiras.
A atividade tectônica cria a grande variedade de recursos da Terra, mas os cientistas não sabem exatamente o que está criando esses imitadores estelares na Via Láctea. Agora, os pesquisadores estão testando um culpado, incluindo forças vindas de fora da nossa galáxia. O verdadeiro suspeito, no entanto, pode ser apenas a Via Láctea.
Os cientistas descrevem a Via Láctea como uma galáxia espiral barrada - essencialmente em forma de ovo ensolarado, com uma distribuição de estrelas no cata-vento. Mas em uma escala menor, há muito mais detalhes escondidos nesta topografia galáctica.
Desde 2013, uma missão da Agência Espacial Européia chamada Gaia realiza um censo da Via Láctea, com o objetivo de catalogar mais de 1 bilhão de estrelas. Usando novos dados divulgados em abril de 2018 sobre as medições precisas da localização e movimentos das estrelas para 550 milhões de objetos adicionais, os astrônomos agora podem explorar a galáxia com nova dimensionalidade.
Embora essas explorações galácticas tenham descoberto novos terrenos, como aquelas cordilheiras e arcos, os cientistas foram incapazes de explicar completamente como as estruturas estelares são formadas. Uma equipe liderada por astrônomos da Universidade de Sydney, na Austrália, decidiu tentar recriar em modelos de computador alguns dos recursos que eles vêem nas estrelas.
Os pesquisadores se concentraram em uma série de oito cumes na Via Láctea, dobrados um ao lado do outro como uma cordilheira. Os dados de Gaia mostraram que os cumes, que estavam imprensados na camada intermediária do disco da Via Láctea, cada um tinha coleções de estrelas únicas, estudando seus cumes. Usando dados de outra missão que analisa a composição das estrelas, eles perceberam que todas as estrelas tinham composições elementares semelhantes às do sol. Como a composição elementar pode sugerir idade estelar, isso lhes disse que essas estrelas jovens não estavam tão dispersas quanto as estrelas mais velhas, o que ajuda a entender como as cristas se formaram.
As teorias sobre como essas cristas e outros recursos são criados se enquadram em duas categorias: interna e externa. Algumas teorias propõem que os mecanismos internos das galáxias são fundamentais para formar a geografia galáctica. Por exemplo, interações gravitacionais podem gerar ondas ressonantes que criam aglomerados maiores de matéria a partir de outras menores. Como alternativa, o atrito entre as estrelas, gases e poeira na galáxia pode levar à criação desses recursos topográficos, assim como as roupas de uma máquina de lavar se enrolam à medida que passam umas pelas outras no processo de limpeza. Outras teorias propõem que algum recurso externo se moveu através da galáxia, como outra pequena galáxia anã, e foi isso que enrugou as estrelas. (Para imaginar essa teoria, imagine arrastar os pés enquanto cruza um tapete, fazendo com que ela se dobre.)
A equipe usou simulações em computador desses processos internos e externos para verificar se a distribuição de estrelas poderia ser recriada em diferentes condições. Eles descobriram que os cumes se aproximavam mais daqueles criados em regiões isoladas por meio de um processo interno chamado mistura de fases, no qual grupos de estrelas se misturam gradualmente, como rum e coque, sendo agitados em um coquetel, devido à transformação dos braços em espiral ao longo do tempo. . Além disso, a presença de estrelas jovens, que não tiveram tanto tempo para se espalhar quanto as estrelas mais velhas, nas cordilheiras também sugeriu que uma força próxima era a fonte dos recursos. Em simulações de regiões atingidas gravitacionalmente por uma galáxia que passava, os resultados mostraram cumes muito mais altos do que os vistos na Via Láctea.
Portanto, a altura das cordilheiras "pode ser uma maneira de discriminar os processos internos e externos", disse Shourya Khanna, astrônomo da Universidade de Sydney e principal autor do novo artigo.
Ainda existem algumas limitações. Os pesquisadores ainda não modelaram o gás em sua simulação, o que pode afetar os resultados. Pesquisas descobriram evidências de que uma galáxia próxima já passou pela Via Láctea. Pode ser esse tipo de interação externa que tende a criar fluxos de estrelas, enquanto os processos internos - como a mistura de fases - são mais responsáveis pelas cristas, sugere o estudo. Com muitas estrelas para catalogar, Gaia ainda pode fornecer aos astrônomos mais pistas sobre as forças que moldam a impressionante geografia de nossa galáxia.
"A região da galáxia onde atualmente temos muitas informações está bastante próxima do sol, mas os próximos lançamentos de Gaia devem aumentar o tamanho da região", disse Alice Quillen, astrônoma da Universidade de Rochester, que não estava envolvida no estude.
Os cientistas publicaram suas descobertas on-line na revista de pré-impressão arXiv e as enviaram para publicação na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society.
