A nossa Via Láctea está sempre em movimento: gira, inclina-se e, como revelam novas observações, ondula. Os dados recolhidos pelo telescópio espacial Gaia da Agência Espacial Europeia mostram que a nossa galáxia não está apenas a girar e a oscilar, mas também a emitir enormes ondas que se propagam para fora do seu centro.
Os astrónomos sabem há cerca de um século que as estrelas da Via Láctea orbitam o seu núcleo, e Gaia rastreou com precisão as suas velocidades e trajetórias. Desde a década de 1950, os cientistas também reconheceram que o disco galáctico não é plano, mas sim torcido. Então, em 2020, Gaia descobriu que esse disco torcido oscilava lentamente ao longo do tempo, semelhante ao movimento de um pião.
Agora, os pesquisadores descobriram uma onda gigante que viaja pela Via Láctea e afeta estrelas a dezenas de milhares de anos-luz de distância do Sol. O fenómeno é como uma pedra atirada num lago, e as ondulações resultantes espalham-se para fora – só que aqui as “ondulações” são feitas de estrelas, estendendo-se até às regiões exteriores da Via Láctea.
A onda recém-descoberta é mostrada acima. Milhares de estrelas brilhantes, mostradas em vermelho e azul, cobrem o mapa detalhado da Via Láctea de Gaia.
Na imagem à esquerda, vemos a Via Láctea de uma perspectiva de cima para baixo. A imagem à direita mostra uma vista lateral perpendicular ao plano da Via Láctea. Desta perspectiva, a parte esquerda da galáxia está curvada para cima, enquanto a parte direita está curvada para baixo (isto é uma distorção do disco). As regiões vermelhas e azuis marcam as ondas recém-descobertas: as regiões vermelhas representam estrelas acima do plano de dobra, enquanto as regiões azuis representam estrelas abaixo do plano de dobra.
Embora nenhuma nave espacial possa aventurar-se para além da Via Láctea, as medições extremamente precisas do Gaia – cobrindo todas as três dimensões do espaço (3D) e os três componentes do movimento (na nossa direção e na direção oposta, e através do céu) – permitem aos cientistas construir estas vistas de cima para baixo e de ponta a ponta da Via Láctea.
Os mapas mostram que as ondas se estendem por uma grande parte do disco, afetando estrelas a cerca de 30.000 a 65.000 anos-luz do centro da Via Láctea (a própria Via Láctea tem cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro).
“Graças a Gaia, a nossa capacidade de medir o movimento das estrelas dentro do disco galáctico é ainda mais notável,” disse a astrónoma Eloisa Poggio, do Instituto Astronómico Nacional de Itália (INAF), que liderou a equipa de cientistas que descobriu a onda.
“A parte interessante não é apenas a aparência visual da estrutura ondulatória no espaço 3D, mas também o seu comportamento ondulatório quando analisamos o movimento das estrelas dentro dele.”
Na imagem da borda da Via Láctea abaixo (“Grandes Ondas no Movimento da Galáxia”), as setas brancas mostram como as estrelas se movem. O movimento vertical das estrelas (indicado por estas setas) é ligeiramente lateral em comparação com o seu padrão de posição (mostrado em vermelho e azul).
“O comportamento observado é consistente com o que esperamos das ondas”, explica Eloisa.
Ela comparou o fenômeno a uma performance de onda feita por uma multidão em um estádio. Se pudéssemos congelar aquele momento no tempo, algumas pessoas ficariam de pé, outras se sentariam (depois que a onda passasse) e algumas se levantariam (à medida que a onda se aproximasse). A escala de tempo da Via Láctea é muito mais longa, mas os princípios são semelhantes.
Nesta comparação, as pessoas na posição vertical correspondem às áreas vermelhas no mapa de Gaia, enquanto aquelas que estão prestes a ascender – movendo-se para cima à velocidade vertical máxima – são representadas pelas setas brancas mais longas apontando para cima, mesmo em frente da crista.
Eloisa e a sua equipa descobriram este movimento extraordinário estudando cuidadosamente estrelas jovens gigantes e variáveis Cefeidas, sendo que ambas alteram o seu brilho de formas previsíveis, tornando mais fácil para Gaia observá-las à distância.
Dado que as estrelas parecem mover-se com as ondas, os investigadores suspeitam que o gás no disco galáctico também pode estar envolvido neste movimento massivo. Estrelas recém-formadas podem reter informações sobre o gás do qual nasceram, retendo uma espécie de “memória” de ondas.
A causa das oscilações gigantescas da Via Láctea permanece incerta. Uma possibilidade é que a Via Láctea tenha encontrado ou colidido com uma galáxia anã mais pequena no passado, mas são necessárias análises adicionais para confirmar isto.
A recém-descoberta “onda grande” também pode estar de alguma forma relacionada com uma estrutura ondulante menor chamada onda Radcliffe, que está a cerca de 500 anos-luz do Sol e com cerca de 9.000 anos-luz de diâmetro.
“No entanto, a onda Radcliffe é um filamento muito menor que está localizado numa parte diferente do disco da galáxia (mais perto do Sol do que a onda gigante) das ondas estudadas no nosso trabalho. As duas ondas podem ou não estar relacionadas. É por isso que queremos fazer mais pesquisas”, acrescentou Eloisa.
“A próxima quarta onda de dados de Gaia incluirá melhores posições e movimentos de estrelas na Via Láctea, incluindo estrelas variáveis como as variáveis Cefeidas. Isto ajudará os cientistas a fazer mapas melhores que irão melhorar a nossa compreensão destas características da Via Láctea,” disse Johannes Salman, cientista do projeto Gaia da ESA.
