A Via Látea

 

Nas noites escuras pode-se ver uma larga franja de luz branca e difusa atravessando o céu, ao qual deve seu nome – Via Látea – ao aspecto que apresenta à vista desarmada. Quando se observa com um telescópio, sua aparente continuidade desaparece, e é possível verificar que está composta de milhares de estrelas, agrupadas em conjuntos.

A Via Látea e, de fato, lima galáxia, isto é, um aglomerado de estrelas e pó cósmico, com uma extensão aproximada de 100.000 anos-luz (um ano-luz é a distância percorrida pela luz em 1 ano, o que dá aproximadamente 9.450.000.000.000 de km). O Sol está incluído nesta galáxia, e está localizado, em níveis astronômicos, a uma distância relativamente pequena de seu centro: 36.600 anos-luz. No Universo existem muitas outras galáxias similares à mossa Via Látea.

IMAGEM 01 – A VIA LÁTEA -  Acervo: Ludus Schola 

 A Via Látea pode ser dividida em três partes principais. O centro está constituído por um aglomerado aparentemente esférico, composto por uma multidão de estrelas. Desse centro saem ramificações em espiral formadas por estrelas, gases e pós cósmico, que formam um disco de uns 100.000 anos-luz de diâmetro e 2.500 anos-luz de espessura. A terceira parte da galáxia é seu halo, uma esfera muito menos povoada de estrelas, que é, como um prolongamento do núcleo central e que apresenta também um diâmetro de 100.000 anos-luz.

Da Terra se vê a Via Látea como se a olhássemos da beirada do disco, o que explica que nos apareça como uma franja, com sua zona mais brilhante situada na direção do centro da galáxia.

As estrelas que compõem o disco da galáxia giram lentamente em torno do seu centro. As situadas na periferia gastam mais tempo para completar uma revolução que as que estão mais perto do centro, o que dá lugar às espirais anteriormente citadas. O Sol demora 220 milhões de anos terrestres para descrever uma volta completa em torno do centro da galáxia.

Estima-se que a Via Látea possui uns 100 milhões de estrelas de vários tipos, que se acham, por outro lado, em diversos estágios de evolução, e estão agrupadas em todas as formas possíveis. Existe, entretanto, marcante diferença entre as estrelas que povoam o halo e o núcleo da galáxia com as que povoam o resto do disco as primeiras são muito mais antigas que as outras, e os astrônomos as denominam População II e População I, respectivamente. Estes tipos de populações são muitos importantes, pois proporcionam chaves para o conhecimento da galáxia. Segundo algumas teorias, originalmente a Via Látea foi uma nuvem esférica de hidrogênio, que se contraiu por causa das forças gravitacionais existentes entre as partículas gasosas. O hidrogênio não estava uniformemente distribuído, o que deu lugar à formação de estrelas naqueles lugares onde, ao ocorrer a contração, havia zonas mais densas. No centro, ou seja, na zona onde o gás era mais denso, formou-se grande número de estrelas. Estas foram, portanto, as primeiras a se formarem, de modo que, de acordo com esta teoria, caberia deduzir que as estrelas amis antigas são as da População II no halo e no centro da galáxia, como de fato ocorre. O disco da Via Látea contém uns 500 milhões de estrelas, pequena fração do número total que a povoa. Sua formação foi consequência direta da contração do resto da galáxia.

IMAGEM 02 – ROTAÇÃO DA VIA LÁTEA -  Acervo: Ludus Schola

É possível que a nebulosa original estivesse girando lentamente em torno der seu centro, e que este movimento influísse na contração posterior. É bem conhecido de todos o exemplo do patinador: se ele começa a girar sobre si mesmo de braços abertos, pode aumentar, em muito, sua velocidade angular de rotação, simplesmente juntando seus braços ao corpo. Este fato é uma resultante direta do princípio de conservação do momento que, do mesmo modo, pode ser aplicado à galáxia que se acha girando e, por sua vez, sofrendo uma contração.

O patinador pode, provavelmente, controlar seu giro, porém a galáxia é incapaz de resistir aos efeitos dos gases girando a tais velocidades. O resultado é, neste último caso, o estabelecimento de um equilíbrio. As forças centrais e as forças de rotação se combinam para concentrar a maior parte da matéria que forma a esfera original também num disco giratório. Com este reajuste, a galáxia, por assim dizer, continua com seus braços estendidos.

Ao concentrar parte de sua matéria num disco que gira, compensam-se as forças de contração dirigidas para dentro, que se fazem sentir de um modo global sobre o resto das estrelas que formam a galáxia.

De tudo isto deduz-se que o disco deveria estar formado por estrelas mais jovens (População I), cuja origem é posterior à da População II. Por outra parte, as estrelas desta última geração continuam sua evolução, desenvolvem-se, transformam-se, lançam ao espaço parte de sua matéria e, inclusive, explodem, desprendendo gases e pó cósmico que passam a formar parte do disco. As estrelas da População I se formaram (e continuam formando-se) a partir deste material e da tênue nebulosa inicial que permanecia sem se haver condensado em estrelas. Os gases e o pó cósmico são encontrados no disco da Via Látea, não existindo apenas no seu halo.

IMAGEM 03 – WILLIAM HERSCHEL -  Acervo: Ludus Schola

O pó existente na Via Látea é um verdadeiro inconveniente para os astrônomos e cosmólogos, pois impede a observação das estrelas situadas além dele William Herschel, astrônomo do século XVIII, detectou uma zona muito escura na parte brilhante da Via Látea, que interpretou como uma espécie de janela através da qual poderia sondar o espaço situado muito além da galáxia. Estas zonas negras, denominadas nebulosas escuras, têm, ao contrário, um efeito oposto, porque estão formadas por um acúmulo de partículas finas de matéria cósmica que impedem a passagem da luz. As nebulosas escuras contêm também gás hidrogênio, porém tal contribui apenas para reforçar este efeito de anteparo.

Quando estas zonas escuras tomam a forma esférica, cujo diâmetro seja a ordem de 1 ano-luz, é muito provável que esteja próximo o nascimento de uma estrela. No disco da Via Látea estão se formando, constantemente, novas estrelas, o que não ocorre com relação a seu halo.

 

O Mapa da Via Látea

 

A existência do pó cósmico é um só dos problemas que enfrentam os astrônomos. Antes que eles possam obter uma representação da estrutura da galáxia, devem, naturalmente, conhecer a distância que separa a Terra das estrelas que a compõem. Esta pode ser conhecida pelo método da paralaxe, segundo o qual se mede cuidadosamente a posição da estrela no firmamento, para duas posições opostas da Terra em sua órbita ao redor do Sol. Da comparação de ambas as medidas se obtém um deslocamento aparentemente da posição da estrela, cuja grandeza depende da distância à Terra.

O método da parlaxe só se aplica para estrelas cujas distâncias à Terra sejam no máximo de uns 10.000 anos-luz. As estrelas que se encontram além desse limite estão, realmente, tão afastadas que o deslocamento aparente de sua posição fica sendo tão pequeno que é impraticável sua medição. Assim, com este método, só é possível determinar a posição de algumas estrelas que compõem a Via Látea. Estas medidas não dão, entretanto, nenhuma indicação do tamanho global da galáxia, porque os astrônomos, da Terra, têm a grande desvantagem de só poder ver a periferia do disco. A obtenção de um mapa da Via Látea seria muito mais fácil se a Terra estivesse em seu halo. Do mesmo modo que, se sua posição atual, é mais simples conseguir um mapa do halo do que do disco, já que a Terra forma parte deste último. O tamanho da galáxia foi determinado, de fato, medindo o tamanho do halo.

Muitas estrelas que compõem o halo aparecem com luz muito tênue porque estão a uma distância muito grande. Algumas estrelas, entretanto, estão agrupadas em formas globulares que, como o próprio nome indicam têm forma esférica (forma típica da População II, mais antiga) e podem conter de 100.000 a 1.000.000 de estrelas. São conhecidos uns 100 aglomerados globulares no halo da Via Látea, que são facilmente visíveis. Quase todos eles se encontram numa parte o firmamento, o que reforça a teoria de que o Sol não está no centro da Via Látea, pois, se assim fosse, os agrupamentos globulares deveriam ser vistos distribuídos uniformemente pelo espaço cósmico.

IMAGEM 04 – VISÃO AMPLA DA VIA LÁTEA -  Acervo: Ludus Schola

Alguns estrelas desses aglomerados parecem, alternativamente, mais brilhantes e mais fracas com regularidade assombrosa. São chamadas Cefeidas variáveis, e verificou-se com o tempo gasto entre duas de suas alternâncias luminosas, por exemplo, entre dois máximos de luminosidades, depende precisamente de seu próprio brilho. O brilho aparente observado da Terra e, naturalmente, muito menor que o real, uma vez que a luz procedente da estrela teve que percorrer uma enorme distância antes de nos atingir. Conhecendo, entretanto, o seu brilho aparente, e calculando o real, os astrônomos podem deduzir a que distância a que estão os aglomerados globulares, aproximadamente. Os tamanhos, o halo e do disco, são obtidos medindo a distância de todos os agrupamentos globulares observáveis.

 

Os braços em espiral

 

A maior parte das galáxias conhecidas do Universo são galáxias espiral. A estrutura espiral da Grande Nebulosa de Andrômeda, por exemplo, pode ser observada claramente com um telescópio, já que seu plano está situado em frente à Terra. Os braços em espiral são um traço comum a todas aas galáxias, e é racional supor que também que a Via Látea também os possua.

Estes braços estão submersos em nuvens de hidrogênio gasoso e invisível. Embora não emita luz, ele emite ondas de rádio. Os radiotelescópios são capazes de detectar as ondas que emitem, sendo possível, deste modo, traçar um mapa com as posições atuais dos braços da espiral, como também seguir seus eventuais movimentos.

Assim se pode comprovar que os braços que formam parte da galáxia efetuam um movimento em espiral em volta de seu centro.