Nossa Via Láctea é um espaço bastante vasto e altamente povoado. No total, suas estrelas estão entre 100 e 400 bilhões, com algumas estimativas dizendo que pode ter até 1 trilhão. Mas de onde vieram todas essas estrelas? Bem, como se vê, além de formar muitas das suas próprias e se fundir com outras galáxias, a Via Láctea pode ter roubado algumas de suas estrelas de outras galáxias.
Tal é o argumento de dois astrônomos do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. De acordo com o estudo, aceito para publicação no The Astrophysical Journal, eles afirmam que aproximadamente metade das estrelas que orbitam na extremidade externa da Via Láctea foram realmente roubadas da galáxia anã de Sagitário nas proximidades.
Ao mesmo tempo, a galáxia elíptica dos anões de Sagitário era considerada a galáxia mais próxima da nossa (posição agora ocupada pela galáxia anã Canis Major). Como uma das dezenas de galáxias anãs que circundam a Via Láctea, orbitou nossa galáxia várias vezes no passado. A cada órbita que passa, ela fica sujeita à forte gravidade de nossa galáxia, que tem o efeito de separá-la.
Os efeitos a longo prazo disso podem ser vistos olhando para as estrelas mais distantes da nossa galáxia, que consistem nas onze estrelas que estão a uma distância de cerca de 300.000 anos-luz da Terra (muito além do disco espiral da Via Láctea). De acordo com o estudo produzido por Marion Dierickx, uma estudante de graduação do Departamento de Astronomia da Universidade de Harvard, metade dessas estrelas foram retiradas da galáxia anã de Sagitário no passado.
O professor Avi Loeb, o professor de ciências Frank B. Baird, Jr. em Harvard e o orientador de PhD de Marion Dierickx, foi co-autor do estudo - intitulado “Extensão prevista da corrente de Sagitário ao raio viral da Via Láctea”. Como ele disse à Space Magazine por e-mail:
“Vemos evidências de fluxos de estrelas conectadas ao núcleo da galáxia, indicando que essa galáxia anã passou várias vezes ao redor do centro da Via Láctea e foi destruída pelo campo gravitacional das marés da Via Láctea. Todos nós estamos familiarizados com a maré no oceano causada pela atração gravitacional da lua, mas se a lua fosse um objeto muito mais massivo - ela teria separado os oceanos da Terra e veríamos uma corrente de vapor se estendendo para longe da Terra."
Para o estudo, Dierickx e Loeb executaram modelos de computador para simular os movimentos do anão Sagitário nos últimos 8 bilhões de anos. Essas simulações reproduziam os fluxos de estrelas que se estendiam para longe da galáxia anã de Sagitário até o centro de nossa galáxia. Eles também variaram a velocidade e o ângulo de abordagem de Sagitário para ver se as trocas resultantes correspondiam às observações atuais.
"Tentamos combinar os dados de distância e velocidade do núcleo da galáxia Sagitarrius e comparamos a previsão resultante para a posição e velocidade dos fluxos de estrelas", disse Loeb. "Os resultados foram muito encorajadores para um conjunto específico de condições iniciais em relação ao início da jornada da galáxia de Sagitário, quando o universo tinha aproximadamente metade da sua idade atual."
O que descobriram foi que, com o tempo, o anão Sagitário perdeu cerca de um terço de suas estrelas e nove décimos de sua matéria escura para a Via Láctea. O resultado final disso foi a criação de três fluxos distintos de estrelas que atingem um milhão de anos-luz do centro galáctico até a extremidade do halo da Via Láctea. Curiosamente, um desses fluxos foi previsto por simulações conduzidas por projetos como o Sloan Digital Survey.
As simulações também mostraram que cinco das estrelas de Sagitário acabariam se tornando parte da Via Láctea. Além disso, as posições e velocidades dessas estrelas coincidiram com cinco das estrelas mais distantes da nossa galáxia. Os outros seis não parecem ser do anão de Sagitário e podem ser o resultado de interações gravitacionais com outra galáxia anã no passado.
"A dinâmica das estrelas nos braços estendidos que previmos (que é a maior estrutura galáctica no céu já prevista) pode ser usada para medir a massa e a estrutura da Via Láctea", disse Loeb. "O envelope externo da Via Láctea nunca foi sondado diretamente, porque não se sabia que nenhum outro riacho chegasse tão longe."
Dado o modo como as simulações combinam com as observações atuais, Dierickx está confiante de que mais intrusos de anões de Sagitário estão por aí, apenas esperando para serem encontrados. Por exemplo, instrumentos futuros - como o Large Synoptic Survey Telescope (LSST), que deve iniciar operações de pesquisa completa até 2022 - podem detectar os dois fluxos de estrelas restantes previstos pela pesquisa.
Dadas as escalas de tempo e as distâncias envolvidas, é bastante difícil investigar nossa galáxia (e, por extensão, o Universo) para ver exatamente como ela evoluiu ao longo do tempo. O emparelhamento de dados observacionais com modelos de computador, no entanto, provou testar nossas melhores teorias de como as coisas aconteceram. No futuro, graças a instrumentos aprimorados e pesquisas mais detalhadas, podemos ter certeza!
E não deixe de conferir esta animação da simulação por computador, que mostra os efeitos na gravidade da Via Láctea nas estrelas e na matéria escura da galáxia anã de Sagitário.
