Astrónomos encontram as estrelas mais distantes da nossa Galáxia a meio caminho de Andrómeda

Os astrónomos descobriram mais de 200 estrelas variáveis distantes conhecidas como estrelas RR Lyrae no halo estelar da Via Láctea. A mais distante destas estrelas está a mais de um milhão de anos-luz da Terra, quase metade da distância à nossa galáxia vizinha, Andrómeda, que fica a cerca de 2,5 milhões de anos-luz.

As pulsações características e o brilho das estrelas RR Lyrae tornam-nas excelentes “velas padrão” para medir as distâncias galácticas. Estas novas observações permitiram aos investigadores traçar os limites exteriores do halo da Via Láctea.

“Este estudo está a redefinir o que constitui os limites exteriores da nossa Galáxia”, disse Raja GuhaThakurta, professor de astronomia e astrofísica na Universidade da Califórnia em Santa Cruz. “A nossa Galáxia e Andrómeda são ambas tão grandes que quase não há espaço entre as duas galáxias”.

GuhaThakurta explicou que o halo estelar da nossa Galáxia é muito maior do que o disco, que tem cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro. O nosso Sistema Solar reside num dos braços espirais do disco. No meio do disco está um bojo central e a rodeá-lo está o halo, que contém as estrelas mais antigas da Galáxia e que se estende por centenas de milhares de anos-luz em todas as direções.

“O halo é a parte mais difícil de estudar porque os limites exteriores estão tão distantes”, disse GuhaThakurta. “As estrelas são muito esparsas em comparação com as altas densidades estelares do disco e do bojo, mas o halo é dominado por matéria escura e contém na realidade a maior parte da massa da Galáxia”.

Yuting Feng, estudante de doutoramento que trabalha com GuhaThakurta na UCSC, liderou o novo estudo e apresentou os seus achados em duas conferências na reunião da Sociedade Astronómica Americana em Seattle, a 9 e 11 de janeiro.

Segundo Feng, estudos anteriores de modelagem tinham calculado que o halo estelar deveria estender-se até cerca de 300 quiloparsecs ou 1 milhão de anos-luz a partir do Centro Galáctico (os astrónomos medem distâncias galácticas em quiloparsecs; um quiloparsec é igual a 3260 anos-luz). A distância das 208 estrelas RR Lyrae detetadas por Feng e colegas varia entre cerca de 20 e 320 quiloparsecs.

“Conseguimos utilizar estas estrelas variáveis como rastreadores fiáveis para determinar as distâncias”, disse Feng. “As nossas observações confirmam as estimativas teóricas do tamanho do halo, pelo que este é um resultado importante”.

Os resultados baseiam-se em dados do NGVS (Next Generation Virgo Cluster Survey), um programa que utiliza o CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) para estudar um enxame de galáxias bem para lá da Via Láctea. O levantamento não foi concebido para detetar estrelas RR Lyrae, pelo que os investigadores tiveram de as “desenterrar” do conjunto de dados. O Enxame de Virgem é um grande aglomerado de galáxias que inclui a galáxia elíptica gigante M87.

“Para obter uma exposição profunda de M87 e das galáxias à sua volta, o telescópio também capturou as estrelas em primeiro plano no mesmo campo, pelo que os dados que utilizámos são uma espécie de subproduto desse levantamento”, explicou Feng.

De acordo com GuhaThakurta, a excelente qualidade dos dados do NGVS permitiu à equipa obter a caracterização mais fiável e precisa de estrelas RR Lyrae a estas distâncias. As estrelas RR Lyrae são estrelas antigas com propriedades físicas muito específicas que as fazem expandir-se e contrair-se num ciclo de repetição regular.

“A forma como o seu brilho varia parece um eletrocardiograma – são como batidas do coração da Galáxia – por isso o brilho sobe rapidamente e desce lentamente, e o ciclo repete-se perfeitamente com esta forma muito característica”, disse GuhaThakurta. “Além disso, se medirmos o seu brilho médio, é o mesmo de estrela para estrela. Esta combinação é fantástica para estudar a estrutura da Galáxia”.

O céu está repleto de estrelas, umas mais brilhantes que outras, mas uma estrela pode parecer brilhante porque é muito luminosa ou porque está muito perto, e pode ser difícil distinguir. Os astrónomos podem identificar uma estrela RR Lyrae a partir das suas pulsações características, depois usar o seu brilho observado para calcular a distância a que se encontra. Os procedimentos não são, no entanto, simples. Objetos mais distantes, tais como quasares, podem disfarçar-se de estrelas RR Lyrae.

“Só os astrónomos sabem como é doloroso obter rastreadores fiáveis destas distâncias”, disse Feng. “Esta amostra robusta de distantes estrelas RR Lyrae dá-nos uma ferramenta muito poderosa para estudar o halo e testar os nossos modelos atuais do tamanho e massa da nossa Galáxia”.

// Universidade da Califórnia em Santa Cruz (comunicado de imprensa)

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Variáveis RR Lyrae:
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Via Láctea:
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SEDS
Centro Galáctico (Wikipedia)
Halo (Wikipedia)

Galáxia de Andrómeda (M31):
SEDS
Wikipedia

CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope):
Página oficial
Wikipedia

NGVS (Nex Generation Virgo Cluster Survey):
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