Panorama do nosso vizinho galáctico mais próximo revela centenas de milhões de estrelas

Nas décadas que se seguiram ao lançamento do Telescópio Espacial Hubble da NASA, os astrónomos registaram mais de 1 bilião de galáxias no Universo. Mas apenas uma galáxia se destaca como a ilha estelar próxima mais importante da nossa Via Láctea – a galáxia de Andrômeda. Ele pode ser visto a olho nu nas noites claras de outono como um objeto oval tênue, aproximadamente do tamanho da lua.

Há um século, o astrónomo Edwin Hubble estabeleceu pela primeira vez que esta chamada “nebulosa espiral” estava a aproximadamente 2,5 milhões de anos-luz de distância da nossa galáxia, a Via Láctea.

Agora, o telescópio espacial que leva o nome de Hubble realizou o levantamento mais abrangente desta galáxia. O trabalho fornece novas pistas sobre a história evolutiva de Andrómeda – e parece marcadamente diferente da história da Via Láctea.

Astrônomos da Universidade de Washington apresentaram as descobertas em 16 de janeiro em Maryland, em uma reunião da Sociedade Astronômica Americana, e em um artigo publicado na mesma data no The Astrophysical Journal.

Sem Andrômeda como exemplo de galáxia espiral, os astrônomos saberiam muito menos sobre a estrutura e evolução da nossa Via Láctea. Isso porque a Terra está inserida na Via Láctea. É como tentar entender o layout da cidade de Nova York ficando no meio do Central Park.

“Com o Hubble podemos obter enormes detalhes sobre o que está acontecendo em uma escala holística em todo o disco da galáxia. Você não pode fazer isso com nenhuma outra grande galáxia”, disse o investigador principal Benjamin Williams, professor associado de pesquisa de astronomia da UW. .

As capacidades nítidas de imagem do Hubble podem resolver mais de 200 milhões de estrelas na galáxia de Andrômeda, detectando apenas estrelas mais brilhantes que o nosso sol. Parecem grãos de areia na praia. Mas o telescópio não consegue capturar tudo. A população total de Andrômeda é estimada em 1 trilhão de estrelas, com muitas estrelas menos massivas caindo abaixo do limite de sensibilidade do Hubble.

Fotografar Andrômeda foi uma tarefa hercúlea porque a galáxia é um alvo muito maior no céu do que as galáxias que o Hubble observa rotineiramente, que muitas vezes estão a bilhões de anos-luz de distância. O mosaico completo foi realizado no âmbito de dois programas do Hubble. No total, foram necessárias mais de 1.000 órbitas do Hubble, abrangendo mais de uma década.

Este panorama começou há cerca de uma década com o programa Panchromatic Hubble Andromeda Treasury. As imagens foram obtidas em comprimentos de onda quase ultravioleta, visível e infravermelho próximo usando instrumentos a bordo do Hubble para fotografar a metade norte de Andrômeda.

Isto foi agora seguido pelo recém-publicado Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury. Esta fase adicionou imagens de aproximadamente 100 milhões de estrelas na metade sul de Andrômeda. Esta região sul é estruturalmente única e mais sensível à história de fusão da galáxia do que o disco norte mapeado anteriormente.

Combinados, os dois programas cobrem coletivamente todo o disco de Andrômeda, que é visto quase de lado – inclinado 77 graus em relação à visão que vemos da Terra. A galáxia é tão grande que o mosaico é montado a partir de aproximadamente 600 campos de visão separados. A imagem em mosaico é composta por pelo menos 2,5 bilhões de pixels.

“A assimetria entre as duas metades – agora visualmente evidente nesta imagem – é incrivelmente intrigante”, disse Zhuo Chen, pesquisador de pós-doutorado em astronomia da UW e principal autor do artigo que acompanha. “É fascinante ver as estruturas detalhadas de uma galáxia espiral externa mapeada numa área tão grande e contígua.”

Os programas complementares de pesquisa do Hubble fornecem informações sobre a idade, abundância de elementos pesados ​​e massas estelares dentro de Andrômeda. Isto permitirá aos astrónomos distinguir entre cenários concorrentes onde Andrómeda se fundiu com uma ou mais galáxias. As medições detalhadas do Hubble restringem os modelos da história das fusões e da evolução do disco de Andromeda.

“Esta ambiciosa fotografia da galáxia de Andrômeda estabelece um novo padrão para estudos de precisão de grandes galáxias espirais”, disse Chen.

Embora as galáxias Via Láctea e Andrômeda tenham se formado presumivelmente na mesma época, há muitos bilhões de anos, evidências observacionais mostram que elas têm histórias evolutivas muito diferentes, apesar de terem crescido na mesma vizinhança cosmológica. Andrômeda parece ser mais povoada por estrelas mais jovens e características incomuns, como fluxos estelares coerentes, dizem os pesquisadores. Isto implica que tem uma formação estelar recente mais ativa e uma história de interação do que a Via Láctea.

“Esta visão detalhada das estrelas resolvidas nos ajudará a juntar as peças da história passada de fusões e interações da galáxia”, disse Williams.

Uma lista completa de coautores está listada com o artigo.

Para obter mais informações, entre em contato com Williams em [email protected] ou Chen em [email protected]. Observação: Chen estará em Maryland de 16 a 17 de janeiro para participar de uma reunião da Sociedade Astronômica Americana.

Este artigo foi adaptado de um artigo publicado pelo Space Telescope Science Institute em Baltimore. STSI é operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia e conduz operações científicas do Hubble para a NASA.

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