impressão artística da fusão entre o Gaia-Encélado galáxia e a nossa via Láctea, que ocorreu durante a nossa Galáxia início da formação de fases, de 10 bilhões de anos atrás.
a missão de Gaia de ESA fez um grande avanço em desvendar a história da formação da Via Láctea.Em vez de se formar sozinhos, a nossa galáxia fundiu-se com outra grande galáxia no início da sua vida, há cerca de 10 mil milhões de anos. A evidência está espalhada pelo céu ao nosso redor, mas foi preciso Gaia e sua extraordinária precisão para nos mostrar o que tem estado escondido à vista de todos o tempo todo.Gaia mede a posição, o movimento e o brilho das estrelas a níveis de precisão sem precedentes.Usando os primeiros 22 meses de observações, uma equipe de astrônomos liderados por Amina Helmi, Universidade de Groningen, Países Baixos, olhou para sete milhões de estrelas-aquelas para as quais estão disponíveis as posições e velocidades completas em 3D – e descobriu que cerca de 30.000 delas faziam parte de uma “coleção ímpar” se movendo através da Via Láctea. As estrelas observadas em particular estão atualmente passando por nossa vizinhança solar.
simulação computacional da fusão entre uma galáxia como a jovem Via Láctea, cujas estrelas são mostradas em ciano, e uma galáxia menor, indicada em vermelho.De acordo com um estudo baseado no segundo lançamento de dados da missão Gaia da ESA, os astrônomos estimam que um evento significativo de fusão como o mostrado nesta animação ocorreu durante os estágios iniciais de formação da Via Láctea, há dez bilhões de anos. Tal fusão levou a dois componentes importantes da nossa galáxia, o halo e o disco espesso.Estrelas pertencentes à galáxia acrecentada, que foi chamada de Gaia-Enceladus, são intercaladas com as estrelas da Via Láctea e podem ser vistas em todo o céu, mas só podem ser reveladas graças à extraordinária precisão de Gaia.A simulação mostrada nesta animação é descrita em artigos de Á. Villalobos and A. Helmi published in 2008 and 2009.Mais informações: fantasmas galácticos: Gaia descobre um grande evento na formação da Via Láctea. Crédito: Koppelman, Villalobos & Helmi, Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Holanda
estamos tão profundamente inseridos nesta coleção que suas estrelas nos cercam quase completamente, e assim pode ser visto em toda a maior parte do céu.Apesar de serem intercaladas com outras estrelas, as estrelas na coleção se destacaram nos dados de Gaia porque todas elas se movem ao longo de trajetórias alongadas na direção oposta à maioria das outras centenas de bilhões de estrelas da galáxia, incluindo o sol.
eles também se destacaram no chamado Diagrama de Hertzprung-Russell – que é usado para comparar a cor e brilho das estrelas-indicando que elas pertencem a uma população estelar claramente distinta.
O grande número ímpar de movimento estrelas envolvidos intrigado Amina e seus colegas, que suspeita que pode ter algo a ver com a via Láctea formação da história e pôs-se a trabalhar para entender suas origens.No passado, Amina e seu grupo de pesquisa usaram simulações computacionais para estudar o que acontece com as estrelas quando duas grandes galáxias se fundem. Quando ela comparou esses com os dados de Gaia, os resultados simulados coincidiram com as observações.
“a coleção de estrelas que encontramos com Gaia tem todas as propriedades do que você esperaria dos escombros de uma fusão galáctica”, diz Amina, autora principal do artigo publicado hoje na natureza.
impressão artística de detritos da galáxia Gaia-Enceladus. Gaia-Enceladus se fundiu com nossa galáxia Via Láctea durante seus estágios iniciais de formação, 10 bilhões de anos atrás, e seus detritos podem ser encontrados em toda a galáxia. As posições e movimentos das estrelas (mostradas com setas amarelas) são significados para representar as de estrelas originalmente pertencentes a Gaia-Enceladus. Eles foram extraídos de uma simulação de computador existente de uma fusão com características semelhantes às descobertas por Gaia.Em outras palavras, a coleção é o que eles esperavam de estrelas que já fizeram parte de outra galáxia e foram consumidas pela Via Láctea. As estrelas agora formam a maior parte do halo interior da nossa galáxia – um componente difuso de estrelas antigas que nasceram nos primeiros tempos e agora rodeiam a maior parte da Via Láctea conhecida como protuberância central e disco.
o disco galáctico em si é composto por duas partes. Há o disco fino, que tem algumas centenas de anos-luz de profundidade e contém o padrão de braços espirais feitos por estrelas brilhantes. E há o disco espesso, que tem alguns milhares de anos-luz de profundidade. Contém cerca de 10-20% das estrelas da galáxia, mas as suas origens têm sido difíceis de determinar.
de acordo com as simulações da equipe, além de fornecer as estrelas de halo, a galáxia acrecentada também poderia ter perturbado as estrelas pré-existentes da Via Láctea para ajudar a formar o disco grosso.
“tornámo-nos apenas certos sobre a nossa interpretação depois de complementarmos os dados de Gaia com informações adicionais sobre a composição química das estrelas, fornecidas pela pesquisa de apogeu em terra”, diz Carine Babusiaux, Université Grenoble Alpes, França, e segundo autor do artigo.
as estrelas que se formam em diferentes galáxias têm composições químicas únicas que correspondem às condições da galáxia de origem. Se esta colecção de estrelas fosse, de facto, os restos de uma galáxia que se fundiu com a nossa, as estrelas deveriam mostrar uma marca disto na sua composição. E fizeram.
os astrônomos chamaram esta galáxia gaia-Enceladus em homenagem a um dos Gigantes da mitologia grega antiga, que era a descendência de Gaia, a terra, e Urano, o céu.De acordo com a lenda, Encélado foi enterrado sob o Monte Etna, na Sicília, e responsável por terremotos locais. Da mesma forma, as estrelas de Gaia-Encélado foram profundamente enterradas nos dados de Gaia, e abalaram a Via Láctea, levando à formação de seu disco espesso”, explica Amina.Apesar de não serem necessárias mais evidências, a equipe também encontrou centenas de estrelas variáveis e 13 aglomerados globulares na Via Láctea que seguem trajetórias semelhantes às das Estrelas de Gaia-Encélado, indicando que elas eram originalmente parte desse sistema.Os aglomerados globulares são grupos de até Milhões de estrelas, mantidos juntos por sua gravidade mútua e orbitando o centro de uma galáxia. O fato de que tantos aglomerados poderiam estar ligados a Gaia-Enceladus é outra indicação de que esta já deve ter sido uma grande galáxia por direito próprio, com sua própria comitiva de aglomerados globulares.
uma análise mais aprofundada revelou que esta galáxia tinha aproximadamente o tamanho de uma das nuvens de Magalhães – duas galáxias satélite aproximadamente dez vezes menor do que o tamanho atual da Via Láctea.10 bilhões de anos atrás, no entanto, quando a fusão com Gaia-Enceladus ocorreu, a própria Via Láctea era muito menor, de modo que a relação entre os dois era mais como quatro para um. Foi, portanto, claramente um grande golpe para a nossa galáxia.
a artist’s impression of our Milky Way galaxy, a roughly 13 billion-year-old ‘barred spiral galaxy’ that is home to a few hundred billion stars. À esquerda, uma visão frontal mostra a estrutura espiral do disco galáctico, onde a maioria das estrelas estão localizadas, intercaladas com uma mistura difusa de gás e poeira cósmica. O disco mede cerca de 100 mil anos-luz de diâmetro, e o Sol fica a meio caminho entre o centro e a periferia. À direita, uma visão lateral revela a forma achatada do disco. Observações apontam para uma subestrutura: um disco fino com cerca de 700 anos-luz de altura, embutido em um disco espesso, cerca de 3000 anos-luz de altura e povoado com estrelas mais velhas. A borda em vista também mostra a protuberância Galáctica, localizada na parte central da Via Láctea e hospedando cerca de 10 bilhões de estrelas, que são principalmente velhas e vermelhas. A protuberância, também visível na visão frontal à esquerda, tem uma forma alongada que se assemelha à de uma barra em forma de amendoim, com meio comprimento de cerca de 10.000 anos-luz, fazendo da Via Láctea uma galáxia espiral barrada. Além do disco e bojo é o halo estelar, cerca de estrutura esférica com raio de cerca de 100.000 anos-luz, contendo estrelas isoladas, bem como muitos aglomerados globulares – grande, compacto aglomerações de algumas das mais antigas estrelas da Galáxia. Numa escala maior, a Via Láctea está embutida num halo ainda maior de matéria negra invisível.
“vendo que estamos agora começando a desvendar a história da formação da Via Láctea é muito emocionante”, diz Anthony Brown, Universidade de Leiden, Holanda, que é um co-autor do artigo e também presidente do Executivo do GAIA Data Processing and Analysis Consortium.
desde as primeiras discussões sobre a construção de Gaia há 25 anos, um dos principais objetivos da missão era examinar as várias correntes estelares na Via Láctea, e reconstruir sua história primitiva. Essa visão está a dar frutos.”Gaia foi construída para responder a tais perguntas”, diz Amina. “Podemos agora dizer que esta é a forma como a galáxia se formou naqueles primeiros epochs. É fantástico. É tão bonito e faz-te sentir tão grande e tão pequeno ao mesmo tempo.”
“lendo os movimentos de estrelas espalhadas pelo céu, nós agora somos capazes de rebobinar a história da via Láctea e descobrir um marco importante na sua formação, e isso é possível graças a Gaia”, conclui Timo Prusti, projeto Gaia cientista da ESA.
Publication:” The merger that led to the formation of the Milky Way’s inner stellar halo and thick disk ” by A. Helmi et al is published in Nature.