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Órbitas observadas de estrelas dentro das partes centrais da Grande Nuvem de Magalhães. As estrelas na região central, ao longo da barra, seguem órbitas alongadas que se desviam de uma forma circular (contornos tracejadas).
29 de março de 2022 //
Usando dados do levantamento VISTA do sistema Nuvens de Magalhães (VMC), pesquisadores do Instituto Leibniz de Astrofísica Potsdam (AIP), em colaboração com cientistas da equipe VMC, confirmaram a existência de órbitas alongadas que estão na espinha dorsal da barra processo de formao. O método usou observações repetidas de imagens para construir um mapa de velocidade de estrelas na região central da Grande Nuvem de Magalhães.
A Grande Nuvem de Magalhães (LMC) é visível a olho nu do hemisfério sul, pois é a galáxia satélite mais brilhante e massiva da Via Láctea. O LMC é rico em estrelas que abrangem uma grande faixa etária, desde estrelas recém-formadas até estrelas tão antigas quanto o universo. É classificada como uma galáxia irregular porque é caracterizada por um único braço espiral e uma barra que está deslocada do centro do disco.
“Estruturas de barras estelares são uma característica comum em galáxias espirais. Acredita-se que eles se formam a partir de pequenas perturbações dentro do disco estelar que removem as estrelas de seus movimentos circulares e as forçam em órbitas alongadas”, explica Florian Niederhofer, primeiro autor do estudo agora publicado. “Um tipo específico dessas órbitas são as que estão alinhadas com o eixo maior da barra. Estes são considerados a 'espinha dorsal' das barras estelares e fornecem o principal suporte da estrutura da barra.” O telescópio VISTA foi desenvolvido para pesquisar o céu do sul em comprimentos de onda do infravermelho próximo para estudar fontes que emitem preferencialmente neste domínio espectral, devido à sua natureza ou à presença de poeira. Usando dados da pesquisa do VMC, a equipe agora encontrou a primeira evidência direta dessas órbitas dentro da barra do LMC.O VMC é um levantamento multi-época do sistema de Magalhães e um projeto de levantamento público do Observatório Europeu do Sul (ESO), realizado entre 2010 e 2018, com o objetivo de estudar o conteúdo e a dinâmica estelar dos nossos vizinhos extragalácticos mais próximos.
A galáxia espiral barrada NGC 1300, considerada protótipo das galáxias espirais barradas. As espirais barradas diferem das galáxias espirais normais, pois os braços da galáxia não espiralam até o centro, mas estão conectados às duas extremidades de uma barra reta de estrelas que contém o núcleo em seu centro.
Crédito: NASA, ESA e The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
A equipe desenvolveu um método sofisticado para determinar com precisão os movimentos adequados das estrelas dentro das Nuvens de Magalhães. Em um novo estudo, agora publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, esse método foi aplicado às partes centrais do LMC. A partir dos valores medidos, os autores calcularam os movimentos estelares reais dentro do quadro do LMC, produzindo mapas de velocidade detalhados da estrutura de velocidade interna da galáxia. “O impressionante nível de detalhes nos mapas de velocidade mostra o quanto nosso método melhorou, em comparação com as primeiras medições de alguns anos atrás”, diz Thomas Schmidt, coautor e estudante de doutorado da AIP. Para espanto dos pesquisadores, seus mapas revelaram movimentos estelares alongados que seguem a estrutura e orientação da barra.
“Graças à sua proximidade de cerca de 163.000 anos-luz, podemos observar estrelas individuais dentro das Nuvens de Magalhães usando telescópios terrestres como o VISTA”, diz Maria-Rosa Cioni, investigadora principal do projeto VMC e chefe das Galáxias Anãs e a seção Galactic Halo na AIP. “Assim, essas galáxias nos fornecem um laboratório único para estudar em grande detalhe os processos que moldam e formam galáxias.” De grande interesse são as dinâmicas das estrelas, pois trazem informações valiosas sobre a formação e evolução das galáxias. No entanto, por muito tempo, as velocidades unidimensionais da linha de visão das estrelas foram a única fonte de informação dinâmica. Essas velocidades podem ser prontamente medidas por deslocamentos Doppler espectroscópicos, que dependem do efeito de que a luz observada de uma estrela parece mais azul ou mais vermelha, dependendo de se aproximar ou se afastar de nós. Para obter as velocidades tridimensionais completas das estrelas, é necessário conhecer os movimentos próprios das estrelas, que são os movimentos bidimensionais aparentes das estrelas no plano do céu. Esses movimentos podem ser obtidos observando as mesmas estrelas várias vezes durante um determinado período de tempo, geralmente vários anos. Os deslocamentos das estrelas são então determinados em relação a objetos de referência próximos. Esses objetos podem ser, por exemplo, galáxias de fundo muito distantes, que podem ser consideradas em repouso, dadas suas grandes distâncias, ou estrelas com movimentos próprios já conhecidos. Para obter as velocidades tridimensionais completas das estrelas, é necessário conhecer os movimentos próprios das estrelas, que são os movimentos bidimensionais aparentes das estrelas no plano do céu. Esses movimentos podem ser obtidos observando as mesmas estrelas várias vezes durante um determinado período de tempo, geralmente vários anos. Os deslocamentos das estrelas são então determinados em relação a objetos de referência próximos. Esses objetos podem ser, por exemplo, galáxias de fundo muito distantes, que podem ser consideradas em repouso, dadas suas grandes distâncias, ou estrelas com movimentos próprios já conhecidos. Para obter as velocidades tridimensionais completas das estrelas, é necessário conhecer os movimentos próprios das estrelas, que são os movimentos bidimensionais aparentes das estrelas no plano do céu. Esses movimentos podem ser obtidos observando as mesmas estrelas várias vezes durante um determinado período de tempo, geralmente vários anos. Os deslocamentos das estrelas são então determinados em relação a objetos de referência próximos. Esses objetos podem ser, por exemplo, galáxias de fundo muito distantes, que podem ser consideradas em repouso, dadas suas grandes distâncias, ou estrelas com movimentos próprios já conhecidos. normalmente vários anos. Os deslocamentos das estrelas são então determinados em relação a objetos de referência próximos. Esses objetos podem ser, por exemplo, galáxias de fundo muito distantes, que podem ser consideradas em repouso, dadas suas grandes distâncias, ou estrelas com movimentos próprios já conhecidos. normalmente vários anos. Os deslocamentos das estrelas são então determinados em relação a objetos de referência próximos. Esses objetos podem ser, por exemplo, galáxias de fundo muito distantes, que podem ser consideradas em repouso, dadas suas grandes distâncias, ou estrelas com movimentos próprios já conhecidos.
Como os movimentos observados das estrelas vistos da Terra são minúsculos, medições precisas ainda são um desafio. À distância das Nuvens de Magalhães, os movimentos observados das estrelas são da ordem de milissegundos de arco por ano – um milissegundo de arco é aproximadamente o tamanho de um astronauta na Lua visto da Terra.
“Nossa descoberta fornece uma contribuição importante para o estudo das propriedades dinâmicas das galáxias barradas, uma vez que as Nuvens de Magalhães são atualmente as únicas galáxias onde tais movimentos podem ser investigados usando movimentos próprios estelares. Para galáxias mais distantes, isso ainda está além de nossas capacidades técnicas”, diz Florian Niederhofer. No total, foram necessários 9 anos de monitoramento para acumular imagens suficientes para poder medir esses pequenos movimentos. “Esta medição inesperada soma-se a uma série de resultados importantes obtidos pela equipe do VMC”, orgulhosamente acrescenta Maria-Rosa Cioni.
Outras informações
Publicação original
A pesquisa VMC – XLVI. Movimentos próprios estelares no centro da Grande Nuvem de Magalhães. F. Niederhofer, M.-RL Cioni, T. Schmidt, K. Bekki, R. de Grijs, VD Ivanov, JM Oliveira, V. Ripepi, S. Subramanian, J. Th. Van Loon. Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
Mais sobre VMC
Fonte: Leibniz Institut für Astrophysik Postdam - AIP / Crédito: AIP/F. Niederhofer, Pesquisa VISTA VMC / Publicação 29-03-2022
https://www.aip.de/en/news/stellar-motions-reveal-backbone-of-the-large-magellanic-cloud/
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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os
conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration),
ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A
partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB),
como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page: http://pesqciencias.blogspot.com.br
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