Uma nova galáxia, minúscula e ultrafria que orbita a Via Láctea, foi descoberta pela Delve Survey, uma colaboração internacional para observação do Universo, composta de mais de 80 membros de diferentes instituições. A partir de métodos de modelagem estelar e análises da luz é esperado que a Aquarius III, como foi denominada, tenha algumas centenas ou poucos milhares de estrelas, número pequeno até mesmo para outras galáxias satélites.
A Grande Nuvem de Magalhães (LMC), por exemplo, reúne um número estimado entre 10 bilhões e 30 bilhões de estrelas. Essas proporções ainda são ínfimas comparadas a grandes galáxias como a Via Láctea, que contêm entre 100 bilhões e 400 bilhões de estrelas.
O astrônomo Guilherme Limberg fez doutorado no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP e foi um dos pesquisadores envolvidos no reconhecimento e confirmação da Aquarius III. Para ele, a investigação de galáxias tão pequenas como a descoberta pelo grupo pode dar pistas dos processos formadores do Universo e dos corpos celestiais.
Descobrindo nova galáxia
A descoberta da galáxia passou por duas etapas: o imageamento e a confirmação espectrópica, técnica que analisa o espectro de radiação eletromagnética. Na primeira fase, os pesquisadores utilizaram fotos públicas do Telescópio Víctor M. Blanco, localizado no Chile.
O equipamento captura fotografias de uma grande área do céu, com um alto grau de profundidade – devido ao tempo de exposição da foto. “Igual uma câmera normal, quanto maior o tempo de exposição, mais informações aquele registro tem. Isso acontece porque a lente vai ter mais tempo para capturar a luz e, assim, formar as imagens”, explica Limberg.
Nessas fotos, os cientistas observaram as regiões com alta densidade de luz, ou seja, áreas em que há um aglomerado de estrelas e indicam possíveis sistemas galácticos. Eles listaram as candidatas a galáxias e passaram para a segunda etapa: a confirmação.
Identificar um aglomerado estelar não é suficiente para confirmar a existência de uma galáxia. É preciso ter matéria escura. Esse termo é utilizado para nomear todas as partículas ainda não descobertas que compõem a maior parte do Universo, responsável pela alta força de atração entre os elementos galácticos.
Para confirmar o status de galáxia, os pesquisadores utilizaram um espectrógrafo – prisma com função de decompor a luz em diferentes comprimentos de onda. A partir dessas linhas, é possível inferir diferentes informações como: composição química, órbita, distância da Via Láctea e idade das estrelas.
Quando as velocidades observadas não coincidem com a velocidade estimada pelos elementos visíveis é possível identificar a presença de algo invisível que influencia na massa daquele sistema: a matéria escura. A espectrografia confirmou que a Aquarius III é uma galáxia satélite ultrafria, com baixa metalicidade, ou seja, a proporção de elementos químicos diferentes de hidrogênio e hélio, que são elementos abundantes nas estrelas. A metalicidade auxilia os astrônomos a identificarem a idade do objeto astronômico estudado.
Laboratórios celestiais
O estudo de galáxias anãs – caracterizadas por apresentarem tamanho pequeno, baixa luminosidade e baixa massa – é um ramo promissor dentro da astrofísica. Essas estruturas são excelentes “laboratórios” para investigação de matéria escura e dos fenômenos formadores de corpos celestiais.
Limberg explica que as galáxias anãs representam os sistemas galácticos mais frágeis, onde pequenas variações nas condições iniciais de formação podem ter grandes impactos. Por isso, estudar galáxias menores permite testar os limites dos modelos cosmológicos.
“Os processos físicos que a gente conhece e admite serem importantes para a formação das galáxias, têm que ser capazes de formar tanto a Via Láctea, com 100 bilhões de estrelas, quanto as galáxias minúsculas, com mil estrelas”
O pesquisador aponta que toda galáxia está concentrada em um halo de matéria escura – estrutura invisível e massiva, que fornece gravidade suficiente para manter suas estrelas e gases aglutinados. O que ainda precisa ser descoberto é: qual a menor massa possível para a formação de um halo de matéria escura? Qual o menor tamanho possível de uma região de matéria escura? Galáxias como a Aquarius III podem ajudar a encontrar estas respostas.
O projeto foi financiado pela Nasa, National Science Foundation(NSF) e Fermi National Accelerator Laboratory. O pesquisador da USP recebeu uma bolsa da Fundação de Amparo à Pesquisa de São Paulo (Fapesp).
O artigo Discovery and Spectroscopic Confirmation of Aquarius III: A Low-mass Milky Way Satellite Galaxy está disponível on-line e pode ser lido aqui.
Fonte: Jornal da USP
