Algumas galáxias brilham com braços espirais extensos, enquanto outras são moldadas por colisões violentas, buracos negros poderosos e explosões explosivas de formação de estrelas. Uma coleção recém-lançada de 16 imagens do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e de outros telescópios revela a extraordinária diversidade destas estruturas cósmicas.
Tal como as pedras preciosas, as galáxias têm muitas formas e tamanhos, cada uma com características que contam uma história sobre a sua história. Os astrônomos geralmente os classificam em três grupos principais. As galáxias espirais, incluindo a nossa Via Láctea, têm braços sinuosos que se estendem desde os seus centros. As galáxias elípticas normalmente contêm estrelas mais antigas e muitas vezes pensa-se que se formam através de fusões galácticas. Galáxias irregulares têm estruturas menos ordenadas e podem exibir uma grande variedade de atividades cósmicas.
Assim como as pedras preciosas preservam pistas sobre os processos geológicos que moldaram a Terra ao longo de milhares de milhões de anos, as galáxias contêm evidências das forças que moldaram o universo. O estudo destes sistemas distantes ajuda os astrónomos a juntar as peças da história da Via Láctea e a compreender melhor o que pode esperar a nossa galáxia num futuro distante.
NASA combina Chandra, Webb e Hubble para revelar segredos galácticos
A nova galeria apresenta 16 imagens que reúnem observações de alguns dos telescópios mais poderosos do mundo. Cada um inclui medições de raios X recolhidas pelo Chandra durante as suas décadas de operação no espaço.
Essas observações são combinadas com dados dos Telescópios Espaciais James Webb e Hubble da NASA, IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), do Observatório Neil Gehrels Swift, NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) e observatórios adicionais operando na Terra e no espaço.
As observações de raios X são especialmente valiosas porque revelam atividades extremas que outros tipos de luz podem perder. O Chandra pode detectar enormes nuvens de gás aquecidas a milhões de graus por ventos poderosos de estrelas massivas, material expelido por buracos negros supermassivos e detritos de explosões estelares. Esses processos também ajudam a espalhar elementos químicos pelo espaço, incluindo elementos que acabam se tornando parte dos planetas, do ar que respiramos e de nossos próprios corpos.
Ao combinar raios X com observações em outros comprimentos de onda, os astrônomos podem ver mais do que está acontecendo dentro das galáxias. As imagens resultantes revelam como estes vastos sistemas formam estrelas, interagem com o ambiente que os rodeia e mudam ao longo de milhares de milhões de anos.
Galáxias espirais revelam formação estelar explosiva
Várias imagens destacam a notável atividade que ocorre no interior de galáxias espirais. Messier 33 e NGC 3938 são vistas quase diretamente de cima, permitindo aos astrónomos examinar os seus braços e identificar regiões contendo pares energéticos de estrelas e o rescaldo de explosões estelares.
Outras galáxias revelam como as suas estruturas internas podem ajudar a impulsionar o nascimento de novas estrelas. NGC 1672 e NGC 1385 são galáxias espirais barradas, o que significa que contêm estruturas centrais alongadas feitas de estrelas, gás e poeira. Estas barras podem canalizar material para as regiões internas, fornecendo combustível para episódios intensos de formação estelar.
NGC 4725 demonstra outra maneira pela qual as galáxias podem produzir novas estrelas. As suas observações revelam como um encontro anterior com outra galáxia pode perturbar o gás e estimular a formação de estrelas.
A coleção também inclui vistas laterais dramáticas da NGC 4631 (a Galáxia da Baleia) e da Messier 82 (a Galáxia do Charuto). Estas galáxias apresentam halos enormes e ventos poderosos de gás aquecido a milhões de graus. Impulsionados por intensas explosões estelares, estes fluxos podem transportar material a milhares de anos-luz para o espaço, espalhando importantes elementos químicos nas regiões entre as galáxias.
Buracos negros supermassivos explodem energia em galáxias
Algumas das características mais dramáticas da galeria provêm dos enormes buracos negros que espreitam nos centros das galáxias.
Quando estes buracos negros consomem ativamente o material circundante, as suas regiões centrais tornam-se extremamente energéticas. Conhecidos como núcleos galácticos ativos, estes núcleos galácticos brilhantes e poderosos podem lançar jatos de partículas e enormes explosões que influenciam as condições nas suas galáxias hospedeiras.
Centaurus A fornece um exemplo notável. As observações do Chandra e do IXPE revelam um poderoso fluxo de partículas de alta energia que disparam dezenas de milhares de anos-luz para o espaço a partir da região central da galáxia.
Em Messier 106, os jatos lançados do buraco negro supermassivo central interagem e aquecem o gás circundante. Esta atividade produz estruturas espirais incomuns que diferem dos braços familiares normalmente associados às galáxias espirais.
A famosa Sombrero Galaxy (Messier 104) oferece outra vista notável. Um buraco negro supermassivo situa-se dentro da sua imensa concentração central de estrelas, enquanto as observações de raios X do Chandra revelam um halo generalizado de gás aquecido a milhões de graus e os restos quentes de estrelas. Estas características rodeiam as proeminentes faixas de poeira da galáxia, proporcionando uma visão mais profunda do ambiente energético escondido na sua aparência elegante.
Violentas colisões de galáxias oferecem um vislumbre do futuro da Via Láctea
Nem toda galáxia evolui pacificamente. Algumas passam por enormes transformações à medida que a gravidade une as galáxias vizinhas, distorce as suas estruturas ou elimina o gás necessário para criar novas estrelas.
Arp 143 captura as consequências de um encontro particularmente dramático. Uma colisão galáctica direta produziu um anel em expansão, semelhante a ondulações que se espalham após um impacto. A perturbação também desencadeou ondas de formação de novas estrelas.
Outras imagens mostram as consequências caóticas da fusão de galáxias. NGC 3256 e II Zw 096, esta última contendo uma poderosa explosão de formação estelar escondida atrás de poeira espessa, fornecem exemplos de interações violentas que eram especialmente comuns no universo primitivo.
Estas colisões também oferecem pistas sobre o possível futuro da Via Láctea. Espera-se que a nossa galáxia se funda com a galáxia vizinha de Andrômeda daqui a bilhões de anos, e a observação de outras fusões galácticas ajuda os cientistas a entender como tal encontro poderia se desenrolar.
A galeria inclui vários outros sistemas incomuns. NGC 1569 serve como um exemplo próximo para a investigação dos intensos episódios de formação estelar que ocorreram em galáxias jovens há milhares de milhões de anos. A NGC 660 apresenta uma rara estrutura de “anel polar”, com um anel de estrelas orbitando em torno dos pólos da galáxia, em vez de seguir o seu plano principal.
Messier 90 ilustra um tipo diferente de transformação galáctica. À medida que viaja pelo aglomerado de Virgem, a galáxia perde o gás necessário para formar novas estrelas. O seu movimento através do aglomerado elimina este material, mudando potencialmente a forma como a galáxia evolui.
Juntos, estes 16 retratos cósmicos mostram que as galáxias estão longe de ser coleções estáticas de estrelas. Eles são constantemente influenciados pela gravidade, explosões estelares, buracos negros e interações com sistemas vizinhos. Ao revelar estes processos com detalhes notáveis, o Chandra da NASA e os seus telescópios parceiros estão a ajudar os astrónomos a compreender as forças que moldam as galáxias, incluindo a nossa.
Fonte: ScienceDaily
