Cientistas simulam formação de galáxias em espiral como a Via Láctea

Recriação do nascimento de galáxias pode revelar processos cósmicos e leis da Física. Cientistas tentam simular esse 'momento' há quase vinte anos

Por Da Redação
Atualizado em 6 Maio 2016, 17h02 - Publicado em 26 ago 2011, 09h42

Simulação mostra galáxia em espiral, 13 bilhões de anos após sua formação (à esquerda). As nuvens de gás são representadas em rosa e as estrelas em azul. À direita, imagem da galáxia M74, similar à Via Láctea (Divulgação/Universidade de Zurique e Nasa/VEJA)

Por quase vinte anos, astrofísicos tentaram simular realisticamente a formação de galáxias espirais como a que abriga o Sistema Solar realisticamente. Agora, cientistas da Universidade de Zurique, na Suíça, e Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, nos Estados Unidos, conseguiram fazer um modelo convincente do processo. Entre os resultados obtidos com o trabalho, estão informações de que estrelas devem pontilhar a região além da borda da Via Láctea.

Glossário

Galáxias – Por mais surpreendente que pareça, a definição do que é uma galáxia não é consenso entre os astrônomos. Mas a maioria concorda que o ‘amontoado’ de estrelas, planetas e nuvens de gás e poeira deve obedecer a alguns critérios: presença de estrelas próximas pela ação da gravidade; sistema estável; diversidade de estrelas, influência da matéria escura e dominância em relação aos ambientes que estão próximos.
Galáxia-anã – As galáxias podem variar de tamanho e de forma. A Via Láctea, por exemplo, é uma galáxia espiral porque possui ‘braços brilhantes’ – um disco -circundando o núcleo. Mas há galáxias elípticas (com formato esférico), galáxias espirais barradas (cujos ‘braços’ se estendem a partir de uma barra central de estrelas) e galáxias irregulares. Ao que tudo indica, a maioria das galáxias no universo é menor do que a Via Láctea, com diâmetro de 100.000 anos-luz. Mas não é por isso que algumas são chamadas de galáxias anãs. Na verdade, é a quantidade de estrelas que determina a classificação.
Big Bang – A teoria mais aceita atualmente aponta que o universo foi formado quando uma violenta explosão ocorreu por volta de 14 bilhões de anos atrás. Toda a massa do universo estava então contida em um ponto minúsculo do espaço, menor que uma bola de tênis, de densidade extremamente alta
Matéria escura – Material invisível proposto por cientistas para explicar o comportamento do universo. Exerce influência sobre o material visível por causa da gravidade, mas não emite radiação

O objetivo de simulações como essa é avaliar com precisão processos e leis da Física, superando os entraves causados por dados conflituosos obtidos por meio de observações astronômicas. Todas as tentativas anteriores de recriar a formação de galáxias espirais falharam em ao menos dois pontos: a galáxia tinha muitas estrelas em seu centro ou a massa de todas as estrelas era excessiva. Por esse motivo, a nova simulação foi nomeada como Eris, o deus grego que simboliza a discórdia.

A nova simulação remete ao que deve ter ocorrido menos de um milhão de anos após o Big Bang, explosão que teria originado o universo por volta de 14 bilhões de anos atrás. Naquele período, muitas galáxias se fundiram rapidamente. Com o passar do tempo, a união de gases e galáxias anãs (veja glossário) passou a ocorrer de forma mais lenta.

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Pela simulação, para que a galáxia em espiral se forme, nuvens de gás frio extremamente denso devem formar as estrelas ao redor do bulbo central. A formação e distribuição das estrelas, contudo, não ocorre uniformemente, mas em aglomerados que se juntam ao disco. Isso resulta em um aumento de calor considerável, abastecido pela explosão de supernovas. A matéria visível é dispersa de forma que o centro não acumule muita massa. O resultado é a formação de estrelas com massa equivalente às massas observadas na Via Láctea.

O modelo também permite avaliar como a matéria da galáxia se distribuiu em formas espirais. Supõe-se que o universo seja feito de três componentes principais: a matéria visível (responsável pelos planetas, estrelas e tudo o que pode ser visto pelo homem), matéria escura e energia escura (veja glossário). A matéria visível seria responsável por apenas 5% do cosmos. A matéria escura, por sua vez, influenciaria o movimento de nuvens de gás e poeira por meio da gravidade de uma massa ‘invisível’. A energia escura, finalmente, corresponderia a mais de 70% do universo, sendo responsável pela expansão das galáxias. Supunha-se que na Via Láctea a proporção de matéria visível para matéria escura fria – um tipo de matéria escura – fosse de um para seis, mas os pesquisadores agora indicam que deva ser de um para nove, ao menos na parte mais externa de seus ‘braços’.

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