Via Láctea Invade Depósitos de Gazes Intergalácticos

Esta ilustração prevê a reciclagem de gás da Via Láctea acima e abaixo de seu disco estelar. O Hubble observa as nuvens de gás invisíveis subindo e descendo com seu sensível espectrômetro Cosmic Origins Spectrograph (COS). A assinatura espectroscópica da luz dos quasares de fundo que brilha através das nuvens fornece informações sobre seus movimentos. A luz do quasar é desviada para o vermelho (redshift) nas nuvens que disparam para cima e para longe do plano galáctico, enquanto a luz do quasar que passa através do gás para dentro aparece deslocada para o azul (blueshift). Essa diferenciação permite que o Hubble realize uma auditoria precisa dos gases de saída e de entrada no halo da Via Láctea - revelando um excedente inesperado e até agora inexplicável de entrada de gás.Créditos: NASA, ESA e D. Player (STScI)

Nossa Via Láctea é uma galáxia normal. Supernovas e ventos violentos estelares sopram gás para fora do disco galáctico, mas esse gás volta para a galáxia para formar novas gerações de estrelas. Em um esforço ambicioso para conduzir uma contabilidade completa desse processo de reciclagem, os astrônomos ficaram surpresos ao encontrar um excesso de gás entrando.
"Esperávamos encontrar a contabilidade da Via Láctea equilibrada, com um equilíbrio de entrada e saída de gás, mas 10 anos de dados ultravioletas do Hubble mostraram que há mais coisas entrando do que saindo", disse o astrônomo Andrew Fox, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, Baltimore, Maryland, principal autor do estudo. Fox disse que, por enquanto, a fonte do excesso de gás de entrada permanece um mistério.
Uma explicação possível é que um novo gás poderia estar vindo do meio intergaláctico. Mas Fox suspeita que a Via Láctea também esteja invadindo os depósitos de gás de suas pequenas galáxias satélites, usando sua força gravitacional consideravelmente maior para capturá-lo. Além disso, essa pesquisa, embora em toda a galáxia, analisou apenas gás frio, mas gás mais quente também poderia desempenhar um papel.
Antes deste estudo, os astrônomos sabiam que as reservas galácticas de gás são reabastecidas pelo fluxo de entrada e esgotadas pelo fluxo de saída, mas não sabiam as quantidades relativas de gás entrando em comparação com a saída. O equilíbrio entre esses dois processos é importante porque regula a formação de novas gerações de estrelas e planetas.
Os astrônomos realizaram essa pesquisa coletando observações de arquivo do Cosmic Origins Spectrograph (COS) do Hubble, que foi instalado no telescópio pelos astronautas em 2009 durante sua última missão de manutenção. Pesquisadores vasculharam os arquivos do Hubble, analisando 200 observações ultravioletas do halo difuso que rodeia o disco de nossa galáxia. Os dados ultravioletas detalhados desta década forneceram uma visão sem precedentes do fluxo de gás na galáxia e permitiram o primeiro inventário em toda a galáxia. As nuvens de gás do halo galáctico são detectáveis ​​apenas na luz ultravioleta, e o Hubble é especializado em coletar dados detalhados sobre o universo ultravioleta.
"As observações originais do do intrumento COS do Hubble foram feitas para estudar o Universo muito além da nossa galáxia, mas também pode-se analisar o gás da Via Láctea em primeiro plano. É um crédito para o arquivo do Hubble que podemos usar as mesmas observações para estudar ambos, o universo próximo e o mais distante. A resolução do Hubble nos permite estudar simultaneamente objetos celestes locais e remotos", observou Rongmon Bordoloi, da Universidade Estadual da Carolina do Norte em Raleigh, Carolina do Norte, co-autor do artigo.
Como as nuvens de gás da galáxia são invisíveis, a equipe de Fox usou a luz dos quasares de fundo para detectar essas nuvens e seus movimentos. Quasares, os núcleos de galáxias ativas alimentadas por buracos negros supermassivos, brilham como faróis brilhantes em bilhões de anos-luz. Quando a luz do quasar atinge a Via Láctea, ela passa através das nuvens invisíveis.
O gás nas nuvens absorve certas frequências de luz, deixando impressões digitais reveladoras na luz do quasar. Fox destacou a impressão digital do silício e o usou para rastrear o gás ao redor da Via Láctea. As nuvens de gás de saída e de entrada foram distinguidas pelo deslocamento Doppler da luz que passava por elas - as nuvens que se aproximam são mais azuis, e as nuvens que se afastam são mais vermelhas.
Atualmente, a Via Láctea é a única galáxia para a qual temos dados suficientes para fornecer uma contabilidade tão completa das entradas e saídas de gás.
"Estudar nossa própria galáxia em detalhes fornece a base para a compreensão de galáxias em todo o Universo, e percebemos que nossa galáxia é mais complicada do que imaginávamos", disse Philipp Richter, da Universidade de Potsdam, na Alemanha, outro co-autor do estudo.
Estudos futuros explorarão a fonte excedente de gás de entrada, bem como se outras galáxias grandes se comportam da mesma forma. Fox observou que agora existem observações do COS suficientes para realizar uma auditoria da galáxia de Andrômeda (M31), a galáxia grande mais próxima da Via Láctea.

Fonte: NASA