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Um Novo Mapa que Está Sendo Construído Poderá Mudar Radicalmente Como Nós Vemos a Via Láctea.

A nova espaçonave Gaia pode melhorar drasticamente a nossa compreensão da Astrofísica e, consequentemente, de toda a história da nossa galáxia.
Impressão artística da espaçonave Gaia, com a Via Láctea em segundo plano. Créditos: ESA/ATG medialab; imagem de fundo: ESO, S.BRUNIER

A cartografia celeste está para sofrer uma atualização dramática. A nave espacial Gaia, que foi lançada no final de 2013 pela Agência Espacial Europeia, está em uma missão para esquadrinhar os céus em detalhes sem precedentes. Gaia foi projetada para operar em uma missão de 5 anos que vai identificar as posições de um bilhão de estrelas no céu com uma precisão incrível – Centenas de vezes melhor do que o catálogo atual. Mas como se não bastasse, sua câmera de um bilhão de pixels também irá traçar a distância de cada estrela e velocidade bidimensional, fornecendo um mapa de cinco dimensões da Via Láctea. (Velocidades tridimensionais serão calculadas para as 100 milhões de estrelas mais brilhantes).

Para Kathryn Johnson, uma astrônoma da Universidade de Columbia, criar esse mapa de estrelas é como mapear a Terra com continentes pela primeira vez, transformando a imagem de uma mancha verde e vaga em um mundo tridimensional com montanhas, rios e vales. "Soa estranho mas quase não sabemos sobre a aparência de nossa galáxia em comparação com o que sabemos da aparência das outras", diz Johnston, que acha impressionante que os astrônomos ainda não saibam precisamente a distância exata até o centro da Via Láctea.
Mas isso está para mudar. A equipe da Missão Gaia publicou dia 14 as posições de cerca de um bilhão de estrelas com as distâncias e movimentos próprios (ou laterais) de 2 milhões de estrelas mais brilhantes no céu.

Embora esses dois milhões de estrelas não são necessariamente as mais próximas, todas estão localizadas em algum lugar na nossa vizinhança galáctica. E conforme novos dados vão chegando, atualizações serão liberadas (planejado uma vez por ano até 2019, com uma versão final em 2022) astrônomos poderão localizar estrelas a maiores distâncias dentro da galáxia, criando mapas atualizados. Portanto, David Hogg, um astrônomo da Universidade de Nova York, especula que a liberação de dados desta semana virá impactar principalmente a Astrofísica, a interação dinâmica entre as estrelas – ao passo que os dados posteriores afetarão a Física galáctica – o estudo de nossa galáxia como um todo. Para enquadrá-la dentro da analogia de Johnston, é como entender as montanhas próximas, rios e vales antes de ver o continente como um todo, entender como tudo se formou, em primeiro lugar.


Então, embora astrofísicos pelo mundo estejam ansiosos pelos dados, astrofísicos com especialidade em estrelas devem trabalhar duro primeiro. Hogg suspeita, por exemplo, que a liberação dos primeiros dados de Gaia vai manter a resolução de uma recente controvérsia a respeito da distância do grupo de estrelas Plêiades - as famosas sete irmãs. O debate, que foi desencadeado pela liberação de dados da missão precursora de Gaia, que foi a missão Hipparcos, está longe de terminar. Sem uma distância correta, astrônomos não podem determinar a luminosidade das estrelas, nem seus raios com precisão. "E esses dois aspectos limitam muito o nosso conhecimento em como as estrelas funcionam realmente", disse Hogg. As Plêiades são como um ponto de referência para a compreensão de como as estrelas se formam. "A teoria sobre estrelas jovens é bastante complicada", diz Timo Prusti, cientista do projeto Gaia. "São estrelas muito instáveis e há muitas explicações para isso. Então, é realmente necessário realizarmos observações mais precisas para restringir e acertarmos esses modelos."

Mas esse primeiro lote de dados já nos trará surpresas. “Astrônomos acreditam que nós entendemos muito bem como as estrelas funcionam”, disse David Spergel, um astrônomo da Universidade de Princeton. “Essa foi uma das grandes realizações das décadas de 50, 60 e 70. Eu suspeito que a medida que nossos dados vão ficando mais precisos, nós descobriremos que nós estamos formando a imagem correta do todo, existem coisas que nós pensávamos que nós entendíamos que, na verdade, não são bem assim”.

Ainda, mais astrônomos estão aguardando antecipadamente pelas observações futuras de Gaia. Com dois espelhos primários que podem coletar 30 vezes mais luz que a missão Hipparcos e uma câmera que tem uma resolução 50 vezes melhor do que a instalada no Hubble, Gaia deixa qualquer astrônomo esperançoso. “Embora haja muita ciência que nós podemos produzir com os primeiros dados que estão chegando, não há nada comparado com a ciência que nós poderemos realizar com os dados completos até o final da missão”, disse Hogg.

Depois de seus cinco anos de funcionamento Gaia vai liberar as posições tridimensionais e velocidades bidimensionais de um bilhão de estrelas na Via Láctea, aperfeiçoando nossa visão real da galáxia, até o halo da Via Láctea – que é uma grande esfera que envolve o disco galáctico e seus braços. E é aqui que a nave de 2 toneladas irá mostrar seu potencial.

O objetivo principal de Gaia é estabelecer o verdadeiro panorama estrutura
l e dinâmico da Via Láctea, elucidando a história violenta de nossa galáxia. Algumas das estrelas nasceram em galáxias menores, que posteriormente foram incorporadas pela Via Láctea. Atualmente, essas mini galáxias remanescentes podem ser vistas espalhadas pelo céu. “É como ir até a cena do crime”, disse Johnston. “Você está encontrando galáxias que estavam ativas no passado, você está descobrindo as orbitas que elas tinham e você está encontrando estrelas associadas à elas. Então você pode remontar a história do canibalismo galáctico.” Mas a história está tão distante de estar clara e ainda há muitos detalhes – como, por exemplo, com que frequência a Via Láctea devora as galáxias anãs. Então Gaia irá procurar por mais evidências que ajude os astrônomos a montar a biografia da Via Láctea.

Para finalizar, o legado de Gaia ainda não pode ser mensurado. “Está sendo observado um grandioso número de estrelas e nós iremos encontrar todo tipo de coisa entre essas estrelas que nós não esperávamos encontrar,” disse Hogg. Além das estrelas, espera-se que o pequeno satélite detecte milhares de exoplanetas e até mesmo mapear a matéria escura invisível composta na Via Láctea. Certamente serão ótimas surpresas. Hogg pretende procurar estrelas anômalas (aquelas que aparentam ser excessivamente fracas ou brilhantes ou estão se movendo muito rapidamente ou lentamente) com o novo catálogo de Gaia. " Ou essas estrelas possuem origens incomuns ou são lacunas não resolvidas na astrofísica galáctica e estelar", diz ele. “Eu penso que o caminho e a real razão pela qual todos estão ansiosos é a oportunidade para descobertas. As pessoas estão ansiosas porque é um novo mundo. E os primeiros dados apenas um convite para um novo mundo.”

Fonte:http://www.scientificamerican.com/article/upcoming-galaxy-map-could-radically-transform-how-we-see-the-milky-way/

[Tradução e adaptação: @difurlan1]
[Revisão: @jonathantorres19]

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