Estrutura 3D da Via Láctea

 

Usando dados da pesquisa APOGEE, astrônomos do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam, da Universidade de Viena e do Observatório de Paris reconstruíram as propriedades de estrelas "escondidas" dentro do disco da nossa Via Láctea.

📷 As órbitas de algumas estrelas reais são ilustradas no topo da luz estelar total da Via Láctea. Crédito da imagem: S. Khoperskov / AIP.

♦ "Nossa compreensão da Via Láctea avançou a cada salto no número de estrelas", disse o Dr. Sergey Khoperskov, do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam, e colegas.

"Desde as primeiras observações até telescópios espaciais e terrestres cada vez mais avançados, cada marco revelou novas camadas da complexa estrutura e movimento da galáxia."

"Enquanto os rastreios estelares continuam a expandir-se em volume, a nossa visão da Via Láctea permanece severamente obscurecida, com a grande maioria das estrelas que podemos estudar concentradas em torno do Sol."

"Essa discrepância se deve em grande parte a uma limitação fundamental de nossas observações, originada de nossa posição no plano central do disco da Via Láctea."

"Nossa localização limita o volume de estrelas potencialmente observáveis, dependendo de quão brilhantes elas aparecem, o que é ainda mais afetado por poeira e gás que podem bloquear ou escurecer sua luz, chamada extinção do meio interestelar."

Os autores desenvolveram um método inovador para preencher as lacunas em nossa compreensão da estrutura da Via Láctea.

"Em vez de confiar apenas em observações de estrelas individuais, as órbitas inteiras de estrelas reais podem ser usadas para representar a estrutura e a dinâmica da galáxia", explicaram.

"À medida que as estrelas se movem em torno do centro galáctico, elas servem como uma ferramenta para mapear regiões da galáxia que estão além do alcance direto de nossos telescópios, incluindo áreas do outro lado da Via Láctea."

"Usando um modelo para a distribuição de massa da Via Láctea e as posições e velocidades observadas das estrelas, não apenas calculamos as órbitas das estrelas, mas, mais importante, medimos quanta massa deve ser associada a cada órbita."

Usando uma nova técnica aplicada a uma grande amostra de estrelas com parâmetros espectroscópicos da pesquisa APOGEE, que faz parte do Sloan Digital Sky Survey, os pesquisadores mapearam a cinemática estelar em toda a Via Láctea.

Eles revelaram o intrincado movimento das estrelas na região da barra sem serem prejudicados por incertezas nas medições de distância.

Ao reconstruir órbitas estelares usando estrelas reais da Via Láctea com parâmetros determinados com precisão, os astrônomos quantificaram as abundâncias químicas ponderadas em massa da galáxia e a estrutura etária.

Essa abordagem contorna os desafios colocados pelas densas regiões internas e extinção do meio interestelar, fornecendo uma visão abrangente das populações estelares, incluindo áreas anteriormente não observáveis no lado oculto da Via Láctea.

"Podemos olhar para essa abordagem de uma perspectiva diferente", disse Khoperskov.

"Imagine que, para cada estrela que observamos, há uma grande amostra de estrelas que seguem exatamente a mesma órbita, mas, por várias razões, não foram capturadas pela pesquisa."

"O que estamos fazendo é reconstruir as posições, velocidades e parâmetros estelares dessas estrelas invisíveis, preenchendo as peças que faltam na estrutura da galáxia."

"Os novos dados sugerem fortemente que a Via Láctea foi formada em duas fases distintas, manifestadas por diferentes relações idade-abundância química."

"O disco interno, localizado bem dentro do raio do Sol, formou-se relativamente rápido durante os estágios iniciais da evolução da galáxia."

"Cerca de 6 a 7 bilhões de anos atrás, o disco externo começou a se montar, expandindo rapidamente a extensão radial da Via Láctea e moldando sua estrutura atual."