GALÁXIAS - UM UNIVERSO EM EXPANSÃO

Galáxias
Introdução 
Galáxias são conjuntos de planetas, estrelas e nebulosas que estão agrupados em razão da atração gravitacional, girando em volta de um centro de massa comum. Os astrônomos, através de pesquisas e observações, afirmam que há, aproximadamente, cerca de cem bilhões de galáxias no Universo. Cada uma destas galáxias pode abrigar bilhões de estrelas.

Conhecendo um pouco mais sobre as galáxias
Os astrônomos afirmam que as galáxias se formaram a partir do Big Bang, a grande explosão que deu origem a tudo. Esta explosão ocorre a cerca de 13,7 bilhões de anos atrás. Após esta grande explosão, as massas foram se agrupando de acordo com a força gravitacional.
O planeta Terra e todo sistema solar estão localizados dentro da galáxia chamada de Via Láctea. Nossa galáxia tem o formato de espiral achatada, possuindo cerca de 200 bilhões de estrelas. A Via Láctea possui um diâmetro aproximado de cem mil anos-luz.
Curiosidades:
- Somente três galáxias podem ser vistas a olho nu do nosso planeta. São elas: Andrômeda, Pequena Nuvem e Grande Nuvem.
- Muitas galáxias não podem ser vistas pelos telescópios. Isto ocorre pois elas são formadas por matéria escura (sem luz).

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Um dos campos da astrofísica mais em voga no momento é o estudo da formação das galáxias. Os telescópios estão explorando galáxias muito antigas e simulações de computador obtêm detalhes sem precedentes. 
        Os pesquisadores poderão em breve fazer com as galáxias o que fizeram com as estrelas no início do século XX: obter uma explicação unificada, com base em alguns poucos processos gerais, para a enorme diversidade de corpos celestes. Nas galáxias, esses processos incluem a instabilidade gravitacional, o resfriamento radiativo, o relaxamento (pelo qual as galáxias chegam ao equilíbrio interno) e interações entre as galáxias.
        Vários problemas ainda precisam ser resolvidos. Uma resposta aceitável está na possibilidade de que as estrelas, embora insignificantes diante de corpos enormes como as galáxias, tenham na realidade um efeito muito grande sobre sua estrutura.
As galáxias da Via Láctea e de Andrômeda aproximam-se uma da outra a 500 mil quilômetros por hora. Só daqui a bilhões de anos elas começarão a dançar esse tango violento.

 A Via Láctea, a menor, deverá passar através de Andrômeda e o impacto liberará uma cauda de estrelas. 

A cena deve corresponder à imagem, captada pelo Hubble, de um choque real entre duas galáxias conhecidas com Ratazanas. O nosso sistema solar será arremessado para a segurança do espaço. Ou destruído pela radiação das supernovas da nova galáxia.
Há menos de um século, os conhecimentos dos astrônomos estavam restritos à nossa própria galáxia, a Via Láctea, que eles acreditavam possuir cerca de 100 milhões de estrelas. Então descobriu-se que algumas manchas no céu eram elas próprias outras galáxias - conjuntos de estrelas, gás e poeira agrupados pela força da gravidade.  Atualmente sabemos que a Via Láctea contém mais de 100 bilhões de estrelas e que existem cerca de 100 bilhões de galáxias no universo.
        A galáxia de Andrômeda foi descoberta em 1923 pelo astrônomo Edwin Hubble, foi a primeira comprovação de que havia outras galáxias além da Via Láctea.
        Uma misteriosa espécie de matéria, que não pode ser vista e é conhecida como "matéria escura", representa 90% de toda a matéria existente no universo. As galáxias não passam de manchas brilhantes em meio a um mar de matéria escura. Sem a atração adicional proporcionada pela matéria escura, não haveria gravidade suficiente para atrair a matéria em aglomerados de dimensões galáticas ou mesmo para a formação da primeira estrela.
Observações efectuadas com o telescópio VLT (Very Large Telescope) do ESO (Observatório Europeu do Sul) permitiram a um grupo internacional de Astrônomos estudar com um detalhe sem precedentes a vizinhança de uma galáxia muito distante, que se encontra a cerca de 12 mil milhões de anos-luz de distância.
        A galáxia MS 1512-cB58 é a galáxia mais brilhante que se conhece a tão grande distância. Isto acontece devido a uma feliz circunstância: entre a Terra e a galáxia MS 1512-cB58 existe, a meio caminho de distância (a 7 mil milhões de anos-luz), um enxame massivo de galáxias de nome MS 1512+36. Este enxame funciona como uma lente gravitacional, ampliando a imagem da galáxia que, deste modo, parece 50 vezes mais luminosa.
Apenas na nossa galáxia, a Via_Láctea, podem existir até 2 bilhões de planetas de tamanho semelhante ao da Terra. E isso é apenas a ponta do iceberg estelar. Cientistas estimam que existam mais de 50 bilhões de outras galáxias no Universo.
        Os primeiros dados do telescópio Kepler, divulgados em fevereiro, mas reunidos agora em um novo estudo de pesquisadores do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, na Califórnia, sugerem que entre 1,4% e 2,7% das
estrelas parecidas com o Sol possam ter planetas com tamanho entre 0,8 e 2 vezes o da
Terra

        A maioria deve estar na chamada zona habitável - a distância da estrela que permite a presença de água líquida, considerada condição essencial à vida.
        Esse detalhe animou os cientistas. "Com um número assim tão grande, de planetas com tamanho parecido com o da
Terra, há uma boa chance de existir vida, talvez até inteligente, em alguns deles". Disse ao site Space, com o astrônomo da Nasa José Catanzarite, um dos responsáveis pela pesquisa.




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As três galáxias que podemos ver a olho nu
Guilherme Murici Corrêa (Monitor UFMG/Frei Rosário)
  
Galáxias
Todos os planetas do nosso Sistema Solar orbitam o Sol, que é apenas uma dentre bilhões de estrelas que compõe a nossa galáxia: A Via Láctea. Observada e nomeada desde tempos muito remotos, foi apenas descoberto que o “caminho de leite” na verdade se tratava de um imenso número de estrelas, quando o famoso astrônomo Galileu Galilei a observou.
Quando observamos o céu em uma noite sem nuvens podemos ver milhares de estrelas dependendo das condições do local de onde observamos. Todas estas estrelas fazem parte desta galáxia em que o sistema solar está localizado. Se abstrairmos um pouco e pensarmos cada vez mais distante, haverá um momento em que será possível distinguir uma forma para esta organização de estrelas, no caso da via Láctea será uma forma espiralada praticamente planar, ou seja, a grande maioria das estrelas está localizada em um plano, o “disco” galáctico. O primeiro astrônomo a chegar a esta conclusão foi o também famoso William Herschel que mais tarde obteve confirmação de suas observações quando Harlow Shapley descreveu como as estrelas estariam organizadas em relação ao centro (bojo) da galáxia e também demonstrou que o Sol está mais próximo à borda da Via Láctea.
Fotografia da Via Láctea
As galáxias são, portanto, formadas de estrelas, milhões ou bilhões delas. Existem várias classificações para cada uma dependendo de sua forma, como por exemplo, galáxias irregulares, elípticas, espirais, como é o caso da Via Láctea, Andrômeda, entre outras. As galáxias espirais também podem possuir um formato característico que é denominado de espiral barrada.
Entre as estrelas se encontra também muito gás e poeira, de fato ¾ da massa de uma galáxia está na forma de gás e poeira. Este é o material que restou de estrelas que já “se foram” e é também o material que novas estrelas utilização para se formar. Comentando de maneira breve: Estrelas são formadas principalmente por nuvens de gás, principalmente hidrogênio, que é o elemento mais simples existente e o primeiro a sofrer o processo de fusão nuclear no ciclo de reações que ocorrem durante o período de atividade de uma estrela.
Toda essa poeira e gases existentes nas galáxias também emitem luz porque seus átomos estão sendo excitados de alguma forma pela radiação das estrelas vizinhas e quando seus respectivos elétrons retornam ao estado fundamental, estes emitem fótons. Repare estas regiões nebulosas observando, por exemplo, as partes de cores azuis e rosas nesta fotografia da galáxia M66:
M66
Observando em todas as direções é possível ver galáxias que podem estar tão perto como algumas centenas de milhares de anos luz até galáxias tão distantes que são necessários telescópios de grande porte para se fotografar e estudar. Devido a estas grandes distancias envolvidas no estudo e observação de galáxias, parece pouco provável observa-las à vista desarmada ou mesmo com pequenos telescópios ou binóculos.
Galáxia do Triangulo
Felizmente isto não é verdade, a Via Láctea possui algumas galáxias satélites, isso mesmo, assim como a lua é um satélite natural da Terra, existem galáxias pequenas quando comparadas à Via Láctea que estão gravitacionalmente relacionadas “conosco”. Este fato intrigante nos permite observar dois objetos muito interessantes que são melhores observados de latitudes mais austrais devido à suas localizações no céu.
Todas estas características peculiares são o motivo da descoberta relativamente tardia das nuvens de Magalhães. Como o nome já sugere, estes objetos que mais tarde foram estudados e percebidos como galáxias, foram descobertos pelo navegador Fernão de Magalhães em torno de 1519.
Juntamente com as nuvens de Magalhães, a grande galáxia de Andrômeda também pode ser observada à vista desarmada.
O que é possível observar a olho nu?
Infelizmente todos os detalhes, contornos e cores como visíveis por estas fotos acima somente podem ser observados através de telescópios de grande abertura que são utilizados para realizar fotografias de exposição, realçando e evidenciando características que o olho nu não conseguirá distinguir.
Por outro lado, observar o céu a olho nu é uma atividade simples e prazerosa. Quando uma observação sem instrumentos é feita com cuidado muitos objetos interessantes podem se revelar. E embora pareça difícil observar uma galáxia devido aos fatos de que estes corpos estão muito distantes e também que o brilho proveniente de uma galáxia não é concentrado como o brilho visível de uma estrela, ainda sim é possível observar estas três galáxias: A galáxia de Andrômeda, A Grande Nuvem de Magalhães e a Pequena Nuvem de Magalhães. Esta observação auxilia o conhecimento dos objetos celestes e fornece um maior contato com o que observamos, já que se torna bem mais fácil observar objetos quando possuímos uma noção de orientação, das constelações e assim em diante.
É possível reconhecer que estes objetos, a primeira vista apenas manchas no céu, são de fato grupos de estrelas e, de uma maneira bem geral, vários outros objetos próximos serão melhores observados quando conseguimos identificar suas localizações como aglomerados estelares e nebulosas.
 A Pequena Nuvem de Magalhães
Pequena Nuvem de Magalhães e o Aglomerado de 47 Tucano
Esta galáxia irregular está próxima à constelação do Tucano e está a menos de 200 mil anos luz da nossa galáxia. É uma galáxia satélite da nossa e possui diversos objetos nebulosos próximos como o famoso aglomerado globular de 47 Tucano. É importante lembrar que para observa-la é necessário um local com pouca poluição luminosa, além de ser mais facilmente observada quando a Lua não estiver no céu. A mancha tênue ligeiramente esbranquiçada não será confundida quando o observador se lembrar de sua localização:
 
Carta celeste indicando localizações das nuvens de Magalhães observando na direção E-SE e baseando-se em estrelas brilhantes
NGC 104 ou 47 tucanae é o segundo aglomerado globular mais brilhante de todo o céu
A Grande Nuvem de Magalhães
Assim como a Via Láctea e a pequena nuvem de Magalhães, a grande nuvem de Magalhães também pertence ao grupo local de galáxias e é do tipo irregular. Trata-se de um objeto que está próximo à constelação de Dorado e está a apenas cerca de 170 mil anos luz da Via Láctea. Estende-se por uma extensão consideravelmente maior que Pequena Nuvem de Magalhães e possui, similarmente, muitos objetos nebulares próximos muito interessantes como a nebulosa da tarântula.
A grande nuvem de Magalhães (LMC) e a nebulosa da tarântula, acima à esquerda.
Uma curiosidade sobre a grande nuvem de Magalhães é que sua órbita é praticamente circular ao redor da via Láctea. Observações e estudos foram realizados e este objeto é uma fonte de estudos para questões como a matéria escura (dark matter) na nossa própria galáxia.
A Nebulosa da Tarântula
A galáxia de Andrômeda
O objeto mais distante que é possível de se observar à vista desarmada, é uma grande galáxia que junto com as duas anteriores também faz parte do grupo local. Galáxia do tipo espiral que possui um diâmetro de aproximadamente 250 mil anos luz, (mais do que o dobro do diâmetro da via Láctea!) e está distante cerca de 2.9 milhões de anos luz da nossa galáxia. Possui galáxias satélites e está localizada na constelação de Andrômeda, a princesa, um dos personagens da mitologia grega. Melhor observada do hemisfério norte, possui a seguinte localização:
Também conhecida como M31, objeto 31 do catálogo do astrônomo francês Charles Messier, Andrômeda possui uma aparência bem uniforme quando observada a olho nu. O mais desafiador dos objetos desta lista é também uma bela indicação de uma região do céu próxima a estrelas muito conhecidas, principalmente no hemisfério norte. Um local com pouquíssima iluminação deve ser buscado para observar a região mais central da galáxia. Se observado por binóculos ou pequenos telescópios, o formato oval é facilmente distinguível, já quando observado por telescópios de maior abertura, detalhes mais profundos são revelados.
                               
Três fotos da Galáxia de Andrômeda
Observar galáxias definitivamente não é uma tarefa fácil, contudo é muito interessante e divertido. Observadores que desejam ir além do sistema solar, têm um bom ponto de partida. Estas três galáxias podem ser o início de uma grande jornada através de objetos difusos mais complexos como nebulosas e galáxias mais distantes. Mesmo um observador despretensioso vai com certeza encontrar motivação para conhecer por si mesmo estes objetos.

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