Os telescópios espaciais de raios X XMM-Newton da Agência Espacial Europeia e Chandra da NASA detectaram os vestígios de três explosões brilhantes a reverberar pelos braços espirais exteriores da nossa galáxia, a Via Láctea. Ao medir a distância até estes ecos, descobriram que os braços exteriores estão até 10% mais afastados do que se pensava.
Talvez surpreendentemente, pouco sabemos sobre a estrutura das regiões externas da nossa galáxia. É difícil observá-la por dentro; o Sistema Solar está bem inserido no seu disco, impedindo uma visão panorâmica, e muitas regiões estão obscurecidas por densas nuvens de poeira cósmica.
Mas isso está a mudar: aprendemos muito desde o lançamento do telescópio espacial Gaia, da ESA, dedicado ao estudo das estrelas. Utilizando os dados recolhidos pelo Gaia, os cientistas estão a mapear a Via Láctea com mais detalhe do que nunca, medindo distâncias precisas até às suas estrelas. Antes do Gaia, nem sequer tínhamos a certeza se a nossa galáxia possuía dois ou quatro braços espirais (agora sabemos que são quatro).
Agora, outra missão da ESA descobriu uma nova forma de mapear as extremidades da nossa galáxia. “Normalmente, modelamos os braços externos da Via Láctea indiretamente, com base no que sabemos sobre a rotação da nossa galáxia, mas fazê-lo desta forma deixa margem para erros”, afirma Beatrice Vaia, do Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), em Itália, que liderou a investigação no âmbito do seu doutoramento.
“Em vez disso, fizemos algo novo: analisámos as consequências de três explosões cósmicas que ocorreram em galáxias muito mais distantes. Estas explosões emitiram raios X que ecoaram por vários dos braços exteriores da Via Láctea – e medimos diretamente as distâncias até esses ecos.”
A luz de raios X foi emitida por três explosões brilhantes conhecidas como explosões de raios gama (GRBs). Os raios X ricochetearam e foram dispersos por grãos de poeira dentro dos braços espirais da Via Láctea, formando anéis brilhantes que foram depois captados pelo XMM-Newton e pelo Chandra.
Ao estudar como estes ecos em forma de anel se expandiram lentamente ao longo do tempo, Beatrice e os seus colegas conseguiram determinar a distância dos grãos de poeira que os dispersaram. Como estes grãos estão localizados em nuvens dentro dos braços da nossa galáxia, a equipa conseguiu medir diretamente a distância dos braços. Além de confirmarem a distância conhecida até ao braço de Perseu, os cientistas descobriram que dois dos braços da Via Láctea – o Braço Exterior de Scutum-Centaurus e o Braço Exterior – estão até 10% mais afastados do que se pensava.
Um esforço conjunto
Embora o Gaia da ESA tenha revolucionado a nossa compreensão da Via Láctea, as medições de distância disponíveis até à data pelo telescópio são menos precisas para os braços exteriores. A utilização de raios X para sondar as distâncias até às nuvens de poeira, como fizeram o XMM-Newton e o Chandra neste caso, é altamente precisa a distâncias maiores, permitindo à equipa de investigação rever o mapa da Via Láctea exterior.
“Esta descoberta é um ótimo exemplo de como as missões de longa data da ESA – como o XMM-Newton, lançado em 1999 – ainda têm um papel extremamente importante a desempenhar na exploração do Universo”, afirma Erik Kuulkers, cientista do projeto XMM-Newton da ESA.
“Agora na sua terceira década, o XMM-Newton continua a fornecer um fluxo constante de ciência inovadora sobre tudo, desde a explosão de raios gama mais brilhante de que há registo até estrelas a serem destruídas por buracos negros e instantâneos de raios X de Marte. É ainda mais emocionante quando as missões se juntam, como aconteceu aqui. Juntas, podem revelar uma enorme quantidade de informação sobre os céus à nossa volta.”
O que sabemos sobre a nossa galáxia continuará a crescer nos próximos anos. Juntamente com os dados cada vez mais detalhados dos quarto e quinto lançamentos de dados do Gaia (previstos para dezembro de 2026 e depois do final de 2030, respetivamente), o observatório de raios X de próxima geração da ESA, o NewAthena, está prestes a transformar a astronomia de raios X e a permitir aos cientistas explorar ecos de raios X muito mais fracos nos confins da nossa galáxia.
Título original: XMM-Newton helps revise distance to outer spiral arms
Texto e imagens: ESA
Tradução automática via Google
Edição: Rui Barbosa