Composição, estrutura e tamanho da nossa galáxia

2024 Autor: Miguel Ramacey | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 06:26

A Via Láctea é uma galáxia espiral listrada. Nossa galáxia tem entre 100.000 e 180.000 anos-luz de diâmetro. Estima-se pelos cientistas para conter 100-400 bilhões de estrelas. Existem provavelmente pelo menos 100 bilhões de planetas na Via Láctea. O sistema solar está dentro do disco, a 26.490 anos-luz do centro galáctico, na borda interna do Braço de Órion, uma das concentrações espirais de gás e poeira. Estrelas nos 10.000 anos-luz mais internos formam uma protuberância e um ou mais bastonetes. O centro galáctico é uma intensa fonte de rádio conhecida como Sagitário A, que provavelmente é um buraco negro supermassivo de 4,100 milhões de massa solar.

Velocidade e radiação

Estrelas e gases em uma ampla gama de distâncias da órbita do Centro Galáctico se movem a uma velocidade de cerca de 220 quilômetros por segundo. Uma velocidade rotacional constante é contrária às leis da dinâmica Kepleriana e sugere que a maior parteA massa da Via Láctea não emite nem absorve radiação eletromagnética. Esta massa tem sido chamada de "matéria escura". O período de rotação é de cerca de 240 milhões de anos na posição do Sol. A Via Láctea está se movendo a uma velocidade de cerca de 600 km por segundo em relação aos referenciais extragalácticos. As estrelas mais antigas da Via Láctea são quase tão antigas quanto o próprio universo e provavelmente se formaram logo após a Idade das Trevas do Big Bang.

Aparência

O centro da Via Láctea é visível da Terra como uma faixa nebulosa de luz branca, com cerca de 30° de largura, arqueada pelo céu noturno. Todas as estrelas individuais no céu noturno visíveis a olho nu fazem parte da Via Láctea. A luz vem de um acúmulo de estrelas não resolvidas e outros materiais localizados na direção do plano galáctico. Regiões escuras dentro da banda, como o Great Rift e Koalsak, são áreas onde a poeira interestelar bloqueia a luz de estrelas distantes. A região do céu que a Via Láctea esconde é chamada de Zona de Evitação.

Brilho

A Via Láctea tem um brilho superficial relativamente baixo. Sua visibilidade pode ser bastante reduzida por fundos como luz ou luar. Para que a Via Láctea seja visível, o céu deve estar mais escuro que o normal. Deve ser visível se o limite de magnitude for aproximadamente +5,1 ou superior, e mostra mais detalhes em +6,1. Isso torna a Via Láctea difícil de ver de áreas urbanas ou suburbanas iluminadas, mas muito visível de áreas rurais quandoA lua está abaixo do horizonte. "New World Atlas of Artificial Night Sky Brightness" revela que mais de um terço da população mundial não pode ver a Via Láctea de suas casas devido à poluição do ar.

Tamanho da Via Láctea

A Via Láctea é a segunda maior galáxia do Grupo Local, com seu disco estelar com cerca de 100.000 litas (30 kpc) de diâmetro e cerca de 1.000 litas (0,3 kpc) de espessura média. A cadeia de estrelas em forma de anel que envolve a Via Láctea pode pertencer à própria galáxia, oscilando acima e abaixo do plano galáctico. Se sim, isso indicaria um diâmetro de 150.000-180.000 anos-luz (46-55 kpc).

Massa

As estimativas da massa da Via Láctea variam dependendo do método e dos dados utilizados. Na extremidade inferior do intervalo de estimativa, a massa da Via Láctea é de 5,8 × 1011 massas solares (M☉), um pouco menor que a massa da galáxia de Andrômeda. Medições usando uma matriz de base muito longa em 2009 mostraram velocidades de até 254 km/s (570.000 mph) para estrelas na borda externa da Via Láctea. Como a velocidade orbital depende da massa total no raio orbital, isso sugere que a Via Láctea é mais massiva, aproximadamente igual à massa da Galáxia de Andrômeda em 7×1011 M☉ dentro de 160.000 litros (49 kpc) de seu centro. Em 2010, uma medição da velocidade radial das estrelas do halo mostrou que a massa contida em 80 kiloparsecs é 7×1011 M☉. De acordo com um estudo publicado em 2014, a massa de toda a Via Lácteaestimado em 8,5×1011 M☉, que é cerca de metade da massa da Galáxia de Andrômeda.

Matéria Escura

A maior parte da Via Láctea é matéria escura, uma forma desconhecida e invisível dela, que gravitacionalmente interage com a matéria comum. O halo de matéria escura é distribuído de forma relativamente uniforme em uma distância superior a cem quilômetros (kpc) do Centro Galáctico. Modelos matemáticos da Via Láctea sugerem que a massa de matéria escura é 1-1,5 × 1012 M☉. Estudos recentes mostram uma faixa de massa de 4,5×1012 M☉ e uma dimensão de 8×1011 M☉.

Gás interestelar

A massa total de todas as estrelas da Via Láctea é estimada entre 4,6×1010 M☉ e 6,43×1010 M☉. Além das estrelas, há também um gás interestelar contendo 90% de hidrogênio e 10% de hélio, sendo dois terços do hidrogênio na forma atômica e o terço restante na forma de hidrogênio molecular. A massa deste gás é igual a 10% ou 15% da massa total das estrelas da galáxia. A poeira interestelar representa mais 1% da massa total.

A estrutura e tamanho da nossa galáxia

A Via Láctea contém entre 200 e 400 bilhões de estrelas e pelo menos 100 bilhões de planetas. O número exato depende do número de estrelas de massa muito baixa que são difíceis de detectar, especialmente a distâncias superiores a 300 litas do Sol. Em comparação, a vizinha Galáxia de Andrômeda contém aproximadamente três trilhões de estrelas e, portanto, excede o tamanho de nossa galáxia. via Lácteatambém pode conter talvez dez bilhões de anãs brancas, bilionésimas estrelas de nêutrons e cem milhões de buracos negros. Preenchendo o espaço entre as estrelas está um disco de gás e poeira chamado meio interestelar. Este disco é pelo menos comparável em raio às estrelas, enquanto a espessura da camada gasosa varia de centenas de anos-luz para gás mais frio a milhares de anos-luz para gás mais quente.

A Via Láctea consiste em uma região central em forma de bastão cercada por um disco de gás, poeira e estrelas. A distribuição de massa na Via Láctea se assemelha muito ao tipo Sbc do Hubble, representando galáxias espirais com braços relativamente livres. Os astrônomos começaram a suspeitar que a Via Láctea é uma galáxia espiral fechada, em vez de uma galáxia espiral comum, na década de 1960. Suas suspeitas foram confirmadas por observações do Telescópio Espacial Spitzer em 2005, nas quais a barreira central da Via Láctea era maior do que se pensava anteriormente.

As concepções sobre o tamanho da nossa galáxia podem variar. O disco de estrelas na Via Láctea não tem uma borda afiada além da qual não há estrelas. Em vez disso, a concentração de estrelas diminui com a distância do centro da Via Láctea. Por razões que não são claras, além de um raio de cerca de 40.000 litas do centro, o número de estrelas por parsec cúbico cai muito mais rápido. O disco galáctico circundante é um halo galáctico esférico de estrelas e aglomerados globulares que se estende mais para fora, mas é limitado em tamanho por órbitasdois satélites da Via Láctea - as Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães, a mais próxima das quais está localizada a uma distância de cerca de 180.000 litas do Centro Galáctico. A essa distância ou além, as órbitas da maioria dos objetos de halo serão destruídas pelas Nuvens de Magalhães. Portanto, é provável que tais objetos sejam ejetados das proximidades da Via Láctea.

Sistemas estelares e planetas independentes

Uma pergunta sobre o tamanho da Via Láctea é uma pergunta sobre quão grandes são as galáxias em geral. Tanto a microlente gravitacional quanto as observações de trânsito planetário indicam que existem pelo menos tantos planetas estelares quanto estrelas na Via Láctea. E as medições de microlentes indicam que existem mais planetas independentes não ligados a estrelas hospedeiras do que as próprias estrelas. De acordo com o Meilin Way, há pelo menos um planeta por estrela, resultando em cerca de 100-400 bilhões.

Para entender a estrutura e o tamanho da nossa galáxia, os cientistas costumam realizar várias análises desse tipo, constantemente atualizando e revisando dados desatualizados. Por exemplo, outra análise dos dados do Kepler em janeiro de 2013 descobriu que existem pelo menos 17 bilhões de exoplanetas do tamanho da Terra na Via Láctea. Em 4 de novembro de 2013, os astrônomos relataram, com base em dados da missão espacial Kepler, que dentro dos limites de estrelas e anãs vermelhas adequadas para o Sol na região da Via Láctea, até 40bilhões de planetas do tamanho da Terra, 11 bilhões desses planetas estimados podem orbitar estrelas semelhantes ao Sol. De acordo com um estudo de 2016, o planeta mais próximo pode estar a 4,2 anos-luz de distância. Esses planetas do tamanho da Terra podem ser mais numerosos que os gigantes gasosos. Além de exoplanetas, "exocometas", cometas fora do sistema solar, também foram detectados e podem ser comuns na Via Láctea. Os tamanhos das estrelas e galáxias podem variar.