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Via Láctea pode ter destino totalmente diferente do que a ciência acreditava

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Um dos fatos mais conhecidos sobre a Via Láctea é que ela está em rota de colisão com sua vizinha mais próxima, a galáxia Andrômeda. De acordo com um estudo publicado no ano passado, esse choque deve reconfigurar todo o Sistema Solar.

Mas, será que essa fusão galáctica realmente vai acontecer? Segundo uma pesquisa publicada nesta segunda-feira (2) na revista Nature Astronomy , a colisão entre a Via Láctea e a galáxia Andrômeda pode não ser tão certa quanto se pensava. 

Acreditava-se que as duas galáxias, que estão se aproximando lentamente, acabariam se chocando e se fundindo em cerca de cinco bilhões de anos. Essa fusão daria origem a uma nova galáxia, apelidada de “Milkomeda”. No entanto, os novos dados mostram que essa previsão pode ter sido precipitada.

Três cenários possíveis para o futuro encontro entre a Via Láctea e Andrômeda. Imagem de destaque: uma separação de 100 mil anos-luz leva a uma colisão. No canto inferior esquerdo: a 500 mil anos-luz, a matéria escura fornece atrito que leva as galáxias a um encontro próximo. No canto inferior direito: as galáxias se desviam a um milhão de anos-luz de separação. Crédito: NASA / ESA

Destino da Via Láctea está no “cara ou coroa”

Cientistas agora afirmam que há apenas 50% de chance de que a Via Láctea e Andrômeda se fundam nos próximos 10 bilhões de anos. Ou seja, as possibilidades estão divididas como em um cara ou coroa. “Foi surpreendente descobrir que a fusão é tão incerta”, disse Til Sawala, pesquisador da Universidade de Helsinque, na Finlândia, e autor principal do estudo, ao site Space.com. 

Para chegar a essa conclusão, os pesquisadores criaram simulações do movimento da Via Láctea nos próximos 10 bilhões de anos. Eles usaram dados mais precisos vindos da missão Gaia, conduzida pela Agência Espacial Europeia (ESA), e do Telescópio Espacial Hubble (parceria ESA/NASA). Essas simulações também consideraram o efeito de galáxias menores ao redor da nossa, que podem influenciar sua trajetória por causa da gravidade.

Uma das principais novidades do estudo foi incluir a Grande Nuvem de Magalhães, a maior galáxia satélite da Via Láctea. Esse corpo celeste exerce uma força considerável e pode alterar o caminho da nossa galáxia. Estudos anteriores não haviam levado esse fator em conta, o que torna essa pesquisa mais completa e atualizada.

Representação artística da colisão entre a Via Láctea e a Grande Nuvem de Magalhães prevista para daqui a cerca de 2,4 bilhões de anos. Créditos: NASA, ESA, Z. Levay e R. van der Marel (STScI), T. Hallas e A. Mellinger

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O modelo criado pelos cientistas apresentou vários cenários possíveis. Em menos de 2% dos casos, haveria uma colisão frontal direta entre a Via Láctea e Andrômeda. Na maioria das vezes, as duas passariam uma pela outra primeiro, perdendo energia até, talvez, se fundirem no futuro. Mas se não se aproximarem o suficiente – a menos de 500 mil anos-luz – é possível que jamais se unam.

Caso as órbitas se alinhem e a gravidade entre elas se torne forte o bastante, a fusão pode acontecer naturalmente. Mas também é quase igualmente provável que ambas sigam caminhos separados, continuando a evoluir de forma independente no Universo. Isso mudaria completamente o destino que os cientistas imaginavam.

Por outro lado, a fusão da Via Láctea com a Grande Nuvem de Magalhães parece inevitável. O estudo indica que esse encontro deve acontecer em até 2,4 bilhões de anos. Os pesquisadores agora esperam por novos dados dos telescópios Gaia e Hubble para entender melhor o futuro cósmico da nossa galáxia.

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Sistema Solar pode ser arrastado por colisão entre galáxias

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Faz apenas um século que a humanidade descobriu que o Universo vai além da Via Láctea. Isso aconteceu quando o astrônomo Edwin Hubble observou uma estrela especial e percebeu que ela estava muito mais distante do que qualquer objeto dentro da nossa galáxia. Com isso, ele identificou Andrômeda e entendeu que existiam muitas outras galáxias no cosmos.

Desde então, os cientistas vêm estudando o Universo com telescópios mais avançados. Hoje, sabemos que há bilhões de galáxias espalhadas pelo espaço. A mais próxima da nossa é Andrômeda – e ela está vindo em nossa direção. Segundo a NASA, ela pode colidir com a Via Láctea em cerca de quatro bilhões de anos.

Apesar de parecer um desastre, essa colisão não será como um impacto entre dois objetos sólidos. Galáxias são compostas principalmente por espaço vazio, então as estrelas quase não se chocam. O resultado será a fusão das duas galáxias em uma nova, com forma elíptica. Uma espécie de “mistura” cósmica.

Sistema solar sobreviveria, mas mudaria de lugar

O Sistema Solar, que inclui a Terra, deve sobreviver a essa fusão. No entanto, ele pode ser arrastado para outra parte do Universo. As posições das estrelas vão mudar com a colisão, e o Sol pode terminar em um ponto bem diferente do atual. Mesmo assim, não há risco direto para a vida no planeta.

É o que diz um estudo feito por cientistas usando dados dos telescópios espaciais Hubble e Gaia para simular esse encontro. Eles também consideraram a massa e o movimento das principais galáxias do chamado Grupo Local. O objetivo foi entender como essas galáxias vão evoluir nos próximos 10 bilhões de anos. E os resultados surpreenderam.

Representação artística da Via Láctea e Andrômeda se fundindo. Crédito: NASA; AEE; Z. Levay e R. van der Marel, STScI; T. Hallas; e A. Mellinger

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Disponível no servidor de pré-impressão arXiv, aguardando revisão por pares, o artigo indica que há muitas incertezas envolvidas. Fatores como a velocidade e o atrito entre as galáxias afetam o destino da Via Láctea. Esse atrito é uma força que desacelera as galáxias e ajuda na fusão. Mas, se ele for menor do que o esperado, a colisão pode não acontecer.

Segundo os pesquisadores, existe uma chance de 50% de que a Via Láctea e Andrômeda nunca se choquem. Tudo depende de detalhes ainda difíceis de medir com precisão. Por isso, os cientistas reforçam que novas observações serão essenciais para prever o futuro da nossa galáxia com mais segurança.

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Galáxias satélites de Andrômeda apontam para a nossa casa

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Um artigo publicado este mês na revista Nature Astronomy relata uma descoberta inesperada sobre Andrômeda (ou Messier 31), a galáxia mais próxima da Via Láctea. Astrônomos perceberam que a maioria das pequenas galáxias ao redor dela está apontando em uma única direção: a nossa.

Essa organização incomum contraria o que os cientistas esperavam com base no modelo padrão da formação de galáxias, segundo o qual as grandes galáxias, como a Via Láctea e Andrômeda, crescem engolindo outras menores ao longo do tempo. Essas galáxias anãs seriam puxadas pela gravidade, com ajuda da misteriosa matéria escura, e acabariam se fundindo com a galáxia maior. E o esperado é que elas orbitem em todas as direções, de forma desordenada.

No entanto, observações anteriores já indicavam algo esquisito em Andrômeda. Várias de suas galáxias satélites orbitam de forma relativamente plana, como os planetas do nosso Sistema Solar. Isso já era difícil de explicar. Agora, o novo estudo mostra que elas não só estão organizadas, como também parecem “olhar” para a Via Láctea, nossa “casa” no Universo.

Imagem de Andrômeda obtida pelo telescópio espacial Galaxy Evolution Explorer (GALEX), da NASA. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Configuração das galáxias satélites de Andrômeda é caso raro na cosmologia

Os pesquisadores analisaram 37 dessas galáxias satélites e descobriram que 80% delas estão reunidas em um hemisfério específico de Andrômeda – justamente o que está voltado para a nossa galáxia. Em modelos de simulação baseados nas leis conhecidas da cosmologia, isso acontece em menos de 0,3% dos casos.

Para os autores do estudo, esse padrão pode ser um desafio sério para o modelo padrão do Universo, conhecido como ΛCDM (Lambda-CDM). Essa teoria é a mais aceita para explicar a origem e o desenvolvimento do cosmos, levando em conta a expansão do Universo e a matéria escura.

Algumas das galáxias anãs que orbitam Andrômeda (M31). Crédito: NASA / ESA / DSS2 / Alessandro Savino (UC Berkeley) / Joseph DePasquale (STScI)

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A simulação de galáxias feita com base nesse modelo simplesmente não reproduz esse tipo de organização. Ou seja, se os dados estiverem corretos, Andrômeda e suas galáxias satélites estão se comportando de maneira que a teoria atual não consegue explicar. Isso levanta dúvidas sobre o que pode estar faltando em nosso entendimento.

Diante desses dados, os cientistas pedem cautela. Antes de questionar toda a teoria do Universo, é preciso considerar explicações mais simples. Por exemplo, pode haver erros nas medições de distância dessas galáxias mais fracas, ou Andrômeda pode ser uma exceção rara, com uma história incomum.

Diagrama esquemático do arranjo das galáxias anãs orbitando M31, mostrando que a maioria delas está do lado da galáxia que é voltado para a Via Láctea. Crédito: Kosuke Jamie Kanehisa/AIP

Em entrevista ao site Space.com, Kosuke Jamie Kanehisa, doutorando em astrofísica no Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP), na Alemanha, e principal autor do estudo, sugere que essa estranha organização dos satélites pode estar ligada a um evento dramático ocorrido há bilhões de anos. “O fato de vermos os satélites da M31 nesta configuração instável hoje – o que é estranho, para dizer o mínimo – pode apontar para muitos terem caído recentemente, possivelmente relacionado à grande fusão que se acredita ter sido experimentada por Andrômeda cerca de dois a três bilhões de anos atrás”.

Para tirar conclusões mais sólidas, os astrônomos agora precisam observar com mais precisão as galáxias menores em torno de Andrômeda. Especialmente aquelas que são mais difíceis de detectar. Só assim será possível saber se estamos diante de uma exceção cósmica ou de uma falha no modelo que usamos para entender o Universo.

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Uma galáxia minúscula desafia nossa compreensão do Universo

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Pesquisadores da Universidade de Michigan encontraram a menor e mais escura galáxia satélite de Andrômeda, a vizinha galáctica mais próxima da Via Láctea. Chamada Andrômeda XXXV, ela está localizada a três milhões de anos-luz de distância — desafiando a comunidade científica a repensar a evolução desse tipo de sistema.

Galáxias satélites ficam distantes de sua hospedeira central, mas ainda próximas o suficiente para serem capturadas em seu alcance gravitacional. A Via Láctea também hospeda dezenas desses sistemas.

“Essas são galáxias totalmente funcionais, mas têm cerca de um milionésimo do tamanho da Via Láctea”, disse o autor sênior do estudo publicado no Astrophysical Journal Letters, Eric Bell. “É como ter um ser humano perfeitamente funcional do tamanho de um grão de arroz.”

Por serem menores, são mais fracas e difíceis de detectar, o que só se tornou realidade nas últimas duas décadas. No caso de Andrômeda XXXV, a equipe liderada pelo pesquisador Marcos Arias fez uma inspeção no espaço usando o Telescópio Espacial Hubble.

Mapa mostra a galáxia de Andrômeda e seus satélites (Imagem: Reprodução)

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Perguntas e mais perguntas…

A descoberta remodela algumas noções de como as galáxias evoluem, como por quanto tempo elas conseguem formar estrelas. 

“A maioria dos satélites da Via Láctea tem populações de estrelas muito antigas. Eles pararam de formar estrelas há cerca de 10 bilhões de anos”, disse Arias. “O que estamos vendo é que satélites semelhantes em Andrômeda podem formar estrelas até alguns bilhões de anos atrás — cerca de 6 bilhões de anos.”

A formação de galáxias demanda um estoque de gás disponível para condensar em estrelas. Com base na nova observação, a pergunta que fica é: o suprimento de gás acaba por si só ou é sugado por um hospedeiro maior? 

No caso da Via Láctea, a hipótese mais aceita é a de que o o gás para a formação de estrelas se extinguiu por conta própria. Mas as galáxias menores ao redor de Andrômeda parecem ter sido “mortas” por sua galáxia-mãe.

“Está um pouco escuro, mas é se elas caíram ou foram empurradas. Essas galáxias parecem ter sido empurradas”, disse Bell. “Com isso, aprendemos algo qualitativamente novo sobre a formação de galáxias a partir delas.”

Sobrevivência da Andrômeda XXXV ainda é um mistério (Imagem: PavelSmilyk/iStock)

Voltando no tempo

O longo período de formação estelar de Andrômeda XXXV também nos leva de volta à época mais antiga do universo, o Big Bang, quando as condições eram quentes e densas, favorecendo a origem de estrelas e as primeiras galáxias.

Assim como os primeiros buracos negros, esses sistemas explodiram energia, “matando” galáxias muito pequenas (aquelas com menos massa do que cerca de 100.000 sóis). Todo esse calor teria acabado com o gás necessário para a formação de estrelas nesses sistemas. Mas Andrômeda XXXV sobreviveu.

“Essa coisa tem cerca de 20.000 massas solares e ainda assim estava formando estrelas muito bem por alguns bilhões de anos a mais”, disse Bell. “Não tenho uma resposta. Estamos apenas aprendendo que as consequências são mais complicadas do que pensávamos”.

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