sexta-feira, 4 de agosto de 2017

Galáxias anãs

Por Rafael Hideki Ishida, aluno do Prof. Dr. Jorge Meléndez

Os satélites da Via Láctea


Quando olhamos além da da Via Láctea. vemos que nossa galáxia não está sozinha. As galáxias espirais Andrômeda e a galáxia do Triângulo são as nossas maiores vizinhas. Além delas, mais de 60 galáxias menores compõem o chamado Grupo Local. Podemos imaginar o Grupo Local como um enorme país que une gravitacionalmente cada uma de suas cidades (as galáxias) em torno de um ponto entre a nossa galáxia e Andrômeda. As galáxias menores são chamadas de galáxias anãs e normalmente se encontram no halo das galáxias maiores. Por esse motivo elas são também chamadas de satélites ou galáxias satélite. A Via Láctea tem cerca de 30 galáxias anãs em seu halo. 

As galáxias anãs podem se apresentar de formas bem variadas. Quanto à forma, dividimo-as em três classes: irregulares, esféricas e elípticas. As galáxias irregulares são as mais jovens, com estrelas jovens continuamente sendo formadas devido à grande quantidade de gás. As esféricas são relativamente mais velhas, com estrelas formadas antes da galáxia exaustar o gás em seu interior. Já as elípticas tem sua forma alongada e ainda possuem um pouco de gás para a formação estelar. Apesar de pequenas e um pouco diferente de outras galáxias, as anãs ainda possuem as características básicas de uma galáxia qualquer. Possuem matéria luminosa (estrelas e gás) e matéria escura, incluindo um halo. É esta característica que as diferencia de aglomerados globulares de estrelas, que não possuem um halo.


Arranjo espacial do Grupo Local. Fonte: Adaptado - FREBEL, Anna; Searching for the Oldest Stars, 2015, p. 140.

Quanto à luminosidade, as galáxias anãs também diferem bastante. As irregulares são as mais luminosas (como as Nuvens de Magalhães), devido à grande quantidade de gás. Em seguida temos as elípticas. As esféricas possuem uma grande variedade de luminosidade. As mais fracas têm sua luminosidade dominada pelas estrelas mais brilhantes que possuem, chegando a cerca de alguns milhares de vezes a luminosidade do Sol. Já as mais luminosas chegam até 20 milhões de luminosidades solares, um número baixo, uma vez que o Sol não é das estrelas mais luminosas. A galáxia de Andrômeda, por exemplo, possui uma luminosidade de 10 bilhões de vezes a do Sol. Esse é um dos motivos dessas galáxias satélite terem o nome de anãs. 


A luminosidade também nos direciona para uma outra característica interessante. As galáxias anãs esféricas são as de menor luminosidade porque possuem uma baixa quantidade de gás. Há esta deficiência em gás justamente devido à formação das estrelas que compõem a galáxia. Assim, não há gás suficiente para a formação de novas estrelas durante a vida da galáxia. Logo, como as galáxias anãs esféricas são mais velhas, é de se esperar que suas estrelas também sejam, consequentemente, de baixa metalicidade. Desta forma, é possível exprimir uma relação metalicidade-luminosidade para as estrelas anãs. Quanto maior a luminosidade maior a metalicidade. 

Para a  arqueologia estelar, o fato das galáxias anãs possuírem uma relação metalicidade-luminosidade é muito interessante para a busca das estrelas mais antigas. Uma vez que estas possuem menor metalicidade (ou até zero), podemos encontrá-las nas galáxias esféricas. E isso é muito favorável para os astrônomos, pois as galáxias anãs do Grupo Local se encontram fisicamente muito mais próximas de nós do que estrelas em outras galáxias. Buscas mais detalhadas, inclusive, revelaram a existência de galáxias ainda menores e menos luminosas que as galáxias anãs. Especula-se que estas "minigaláxias" sejam uma das principais fontes de informação acerca das estrelas mais antigas do Universo, devido à possível baixíssima metalicidade das estrelas dessas galáxias. Além disso, é notável a altíssima quantidade de matéria escura nessas galáxias, tornando-as também em objetos populares para a detecção direta de matéria escura, um dos grandes mistérios do universo.


Galáxia Anã do Escultor, na constelação do Escultor. Fonte: FREBEL, Anna; Searching for the Oldest Stars, 2015, p. 142.

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