Nuvem de gás está retornando à via Láctea

EurekAlert

28-JAN-2016

Link para o original: Giant gas cloud boomeranging back into Milky Way

UNIVERSITY OF NOTRE DAME

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Este gráfico mostra como o Telescópio Espacial Hubble para observar três galáxis distantes por dentro da Nuvem Smith, uma técnica que lhes permitiu determinar a composição da nuvem.

CRÉDITO: NASA

Desde que os astrônomos descobriram a Nuvem Smith, uma nuvem gigante de gás mergulhando na direção da Via Láctea, nunca tinham sido capazes de determinar do que ela era composta, o que, por sua vez, permite descobrir sua origem. O astrofísico da Universidade de Notre Dame Nicolas Lehner e seus colaboradores conseguiram determinar que a nuvem contém elementos similares aos do nosso Sol, o que significa que a nuvem teve origem nas bordas externas da Via Láctea e não no espaço intergalático como alguns especulavam.

A Nuvem smith, descoberta na década de 1960, é a única nuvem de alta velocidade na galáxia cuja órbita está bem estabelecida, graças particularmente aos estudos com rádio-telescópios como o de Green Bank (Green Bank Telescope = GBT). A nuvem sem estrelas está se deslocando a uma velocidade próxima de 1.200.000 km/h e deve colidir com o disco da Via Láctea em cerca de 30 milhões de anos. Se ela fosse visível, teria um tamanho aparente de cerca de 30 vezes o diâmetro da Lua, de uma ponta a outra.

Os astrônomos pensaram por muito tempo que a Nuvem Smith poderia ser algo como uma galáxia sem estrelas, ou gás intergalático caindo para dentro da Via Láctea. Se fosse assim, a composição da nuvem teria que ser predominantemente hidrogênio e hélio, sem os elementos mais pesados, os quais são gerados dentro das estrelas.

A equipe usou o Hubble para determinar pela primeira vez a quantidade de elementos mais pesados que o hidrogênio na Nuvem Smith. Com o emprego do Espectrógrafo de Origens Cósmicas do Hubble (Hubble’s Cosmic Origins Spectrograph), os pesquisadores observaram a luz ultravioleta vinda dos reluzentes núcleos ativos de três galáxias que ficam a bilhões de anos luz por trás da nuvem. A Nuvem Smith absorve parte dessa luz na faixa de comprimento de onda muito curto; medindo-se a perda de luminosidade dessas galáxias quando estão atrás da nuvem, se pode estimar a composição química da nuvem.

Os pesquisadores procuraram especificamente pela absorção do elemento enxofre que é um bom padrão para estimar quantos elementos pesados residem na nuvem. “Em medindo o enxofre, se pode aprender o quão cheia de átomos de enxofre a nuvem é, em comparação com o Sol”, explica o líder da equipe Andrew Fox do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial em Baltimore. A equipe então comparou as medições de enxofre do Hubble com as medições de hidrogênio feitas pelo Telescópio de Green Bank.

Os astrônomos descobriram que a Nuvem Smith é tão rica em enxofre quanto o disco exterior da  Via Láctea, uma região que fica a aproximadamente 40.000 anos luz do centro da galáxia e cerca de 15.000 anos luz mais para fora do que nosso Sol e Sistema Solar. Isto significa que ela é poluída por material vindo de estrelas, o que não aconteceria se ela fosse uma imaculada nuvem de hidrogênio vinda de fora da galáxia. Ao contrário, a nuvem parece ter um relacionamento íntimo com a Via Láctea, mas foi, de alguma forma, ejetada do disco da Via Láctea há cerca de 70 milhões de anos e está voltando como um bumerangue para o seu disco.

Os astrônomos acreditam que a Nuvem Smith tenha gás suficiente para gerar dois milhões de estrelas como o Sol,  quando ela eventualmente atingir a Via Láctea. “Encontramos várias nuvens massivas de gás no halo da Via Láctea que podem servir como futuro combustível para formação de estrelas em seu disco, porém, na maioria dos casos, sua origem permanece um mistério. A Nuvem Smith é certamente um dos melhores exemplos para demonstrar que o gás reciclado é um mecanismo importante na evolução das galáxias”, afirma Lehner.

O estudo, intitulado “On the Metallicity and Origin of the Smith High-velocity Cloud”,  foi publicado na edição deste mês de Astrophysical Journal Letters. Fox, Lehner e o co-autor Jay Lockman do Observatório Radio-Astronômico Nacional discutiram a descoberta durante a Reunião do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial Hubble nesta quinta feira, 28 de janeiro. Maiores informações disponíveis em: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2016/04.

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