Via Láctea é maior do que se pensava: seus braços se estendem até áreas onde acreditava-se ser um vazio

A Via Láctea, a galáxia que abriga o nosso sistema solar, é maior do que se pensava anteriormente. Isso foi revelado por um estudo recente, baseado em uma técnica inovadora que utiliza rajadas de raios gama.

Considerando que a nossa galáxia é a mais estudada de todas, a descoberta de que havíamos subestimado o seu tamanho pode surpreender. No entanto, a razão pela qual não percebemos isso antes é que a nossa galáxia é a mais difícil de estudar, justamente porque a observamos de dentro.

Uma galáxia difícil de observar de dentro

Sabemos agora que a Via Láctea é uma galáxia espiral barrada. Ela apresenta um núcleo do qual se estende uma barra composta de gás, poeira e estrelas; dessa barra ramificam-se quatro braços espirais, também constituídos por gás, poeira e estrelas. Nosso sistema solar está localizado no chamado Braço de Órion, a aproximadamente 26.000 anos-luz do centro galáctico.

A abundância de nuvens de poeira e gás nos braços espirais — onde a concentração de estrelas é maior — limita significativamente a nossa visão.

Descobrir a estrutura da nossa galáxia é como reconstruir o mapa de uma cidade inteira permanecendo parado em um único bairro. Para usar uma analogia: é como estar em meio a uma neblina que limita a visibilidade a alguns metros — ou algumas dezenas de metros — quando, sem ela, poderíamos enxergar a quilômetros de distância.

Em noites estreladas, as estrelas que vemos — incluindo as da Via Láctea — são simplesmente aquelas mais próximas de nós; aquelas que estão "logo ali ao lado", por assim dizer.

A abordagem inovadora apresentada em um estudo recente liderado por Beatrice Vaia, e publicado na revista Astronomy & Astrophysics, envolveu o uso da propagação de raios-X associada a explosões de raios gama para mapear as regiões mais externas da Galáxia.

Jatos de raios gama transformadas em faróis cósmicos

As explosões de raios gama estão entre os eventos mais energéticos do universo; elas podem ser desencadeadas, por exemplo, pelo colapso de uma estrela massiva ou pela fusão de estrelas de nêutrons ou buracos negros.

A explosão gera jatos potentes de matéria que se propagam pelo espaço a velocidades relativísticas; ao interagirem com a matéria circundante, produzem o clarão de raios gama. Quando elétrons relativísticos nesses jatos encontram campos magnéticos, eles geram raios-X.

À medida que esses raios-X viajam pela galáxia, eles interagem com a matéria, o gás e a poeira que encontram em seu caminho e sofrem espalhamento. Essa luz espalhada manifesta-se como arcos luminosos em expansão.

Vaia e seus colegas propuseram-se a identificar três dessas explosões distantes de raios gama, situadas em três direções galácticas distintas, e a mapear os arcos produzidos por seus raios-X.

Os telescópios de raios-X Chandra e XMM-Newton observaram esses arcos luminosos e concêntricos que se expandem gradualmente para fora, como uma espécie de "eco".

Ao saber o momento exato em que a explosão de raios gama ocorreu e medir o tamanho desses arcos, foi possível calcular a distância até as nuvens que dispersaram a radiação de raios-X.

O que há além do limite conhecido?

O mapeamento por raios-X revelou a existência de novas nuvens que haviam passado despercebidas por outras técnicas de observação — nuvens localizadas além do que se considerava o limite da galáxia, em uma região anteriormente tida como um vazio absoluto.

Descobriu-se que a galáxia é 10% maior do que se pensava. Isso não significa que determinamos os limites da galáxia com maior precisão; tais limites não podem ser definidos com exatidão, pois a densidade do material que compõe a galáxia diminui gradualmente à medida que nos movemos para fora, em direção ao vazio intergaláctico.

Nossa galáxia não estava vazia além de seus limites conhecidos; simplesmente não conseguíamos observar com clareza suas estruturas mais distantes.

Essa nova estimativa de tamanho pode ter implicações para cálculos sobre a distribuição de gás, poeira e estrelas — e, consequentemente, para modelos de rotação galáctica.

No entanto, deve-se notar que apenas três direções galácticas foram mapeadas utilizando essa técnica; portanto, o aumento de tamanho aplica-se, por enquanto, apenas a essas direções específicas. A conclusão do mapa exigirá mais explosões de raios gama que sejam suficientemente brilhantes.