Um estudo realizado no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências
Atmosféricas (IAG) da USP analisou a luz emitida por galáxias espirais.
As observações são do Gassendi H Alpha survey of Spirals (GHASP), um
programa francês de observação sistemática de galáxias espirais. “O
meu trabalho foi apenas uma parte do projeto maior envolvendo
pesquisadores brasileiros e franceses. A partir dos dados obtidos pelas
observações do GHASP, que são feitas na França, fiz a análise
fotométrica para entender as diferentes componentes das galáxias
espirais e quanto cada uma delas emite de luz”, conta o astrônomo
Carlos Eduardo Barbosa, autor da dissertação de mestrado defendida no
IAG em outubro, sob orientação da professora Cláudia Lucia Mendes de
Oliveira.
A pesquisa analisou a emissão de fótons na banda R, correspondente à
região vermelha da luz visível, que é emitida principalmente pelas
estrelas de baixa massa. Para se ter ideia do que é uma estrela
considerada de baixa massa, o sol é um exemplo. “O número de
estrelas de baixa massa que emitem luz vermelha é muito maior que o de
estrelas de alta massa, que emitem luz azul. Portanto, identificando
apenas a emissão de luz vermelha, consigo obter informações sobre a
como a maior parte da massa está distribuída na galáxia”, conta o
astrônomo. O GHASP observou com grande detalhe as propriedades dinâmicas
e cinemáticas de 203 galáxias espirais relativamente próximas. O
trabalho de Barbosa mostra o estudo fotométrico de 173 destas galáxias.
Após as observações das imagens enviadas pelo observatório de
Haute-Province, na França, Barbosa constatou que a maior parte da massa
e da emissão de luz da galáxia está no disco. “Quando vemos uma
galáxia espiral, temos a impressão de que os braços espirais concentram
a maior parte das estrelas. Na verdade, estes braços são ondas
mergulhadas em uma estrutura muito maior, o disco, que vai além da
ponta dos braços. O que enxergamos é apenas onde as estrelas estão mais
concentradas”, explica.
A análise das imagens obtidas pelo telescópio de 1,2 metros do
Observatório de Haute-Provence levou dois anos para ser concluída. As
imagens precisavam ser calibradas e combinadas para que se excluíssem
ruídos causados por corpos celestes que estejam entre a Terra e a
galáxia observada ou pela própria atmosfera terrestre. Também foi feita
uma decomposição da luz, para identificar o que era emitido pelo bojo e
pelo disco separadamente.
Matéria escura
Segundo Barbosa, o objetivo maior do projeto GHASP é uma melhor compreensão da matéria escura. “Tudo
o que tem massa influencia o movimento dos corpos celestes. Com os
dados obtidos pelo GHASP, é possível mapear as velocidades do gás
contido nessas galáxias. Com isto, nota-se que deve haver muito mais
massa nas galáxias do que a luz das estrelas e o gás podem explicar. A
hipótese mais aceita na comunidade científica é que essa massa seja a
matéria escura”, conta. “Analisar a luz emitida pelas galáxias
permite analisar a dinâmica da massa visível. E entendendo a dinâmica
da massa visível, é possível compreender a dinâmica da matéria escura,
ou seja, descobrir onde ela está localizada e como ela influencia a
galáxia”.
Tipos de galáxias
Existem dois tipos de galáxias. As espirais, como as estudadas no
trabalho de Barbosa, por exemplo, e as galáxias elípticas, que não
possuem gás e, consequentemente, não formam mais estrelas. O estudo das
galáxias espirais, portanto, pode ajudar a entender melhor o
funcionamento da própria Via Láctea, que é uma galáxia espiral.
Uma galáxia é formada a partir da compressão de uma esfera de gás. As galáxias espirais, ou galáxias
disco, são formadas por duas partes principais. O bojo, ao centro, de
forma arredondada, composto por estrelas formadas quando do colapso da
esfera de gás, e o disco, composto por estrelas formadas após a
compressão dos gases que formaram a galáxia. “As estrelas tendem a
manter características de movimento, como velocidade e direção,
semelhantes às encontradas quando foram formadas. Por isso, o bojo
mantém uma forma arredondada, semelhante à forma da galáxia quando
começou a se formar, e o disco é achatado, pois as estrelas nasceram
quando o gás já estava achatado em forma de disco”, explica Barbosa.
O astrônomo ainda explica que mesmo as galáxias consideradas próximas,
como as estudadas pelo projeto GHASP, estão tão distantes do planeta
Terra que é impossível observar suas estrelas individualmente. “A
luz de uma galáxia próxima típica da amostra estudada demora cerca de
50 milhões de anos para chegar aqui. Na astronomia as distâncias e
dimensões são em escalas que não conseguimos imaginar na nossa vida
prática”, conta.
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