Os telescópios espaciais de raios X XMM-Newton, da Agência Espacial Europeia (ESA), e Chandra, da NASA, detectaram o rastro deixado por três explosões brilhantes que ecoaram pelos braços espirais externos da nossa galáxia, a Via Láctea. Ao medir a distância até esses ecos, eles concluem que os braços externos estão até 10% mais distantes do que se pensava.
Talvez surpreendentemente, sabemos pouco sobre a estrutura das regiões externas da nossa galáxia. É difícil observar nossa galáxia de dentro dela; o Sistema Solar está bem incorporado ao seu disco, o que impede uma visão de cima, e muitas regiões são obscurecidas por espessas nuvens de poeira cósmica.
Mas isso está mudando: aprendemos muito desde o lançamento do telescópio espacial Gaia, da ESA, dedicado a mapear estrelas. Usando dados coletados pelo Gaia, cientistas estão mapeando a galáxia Via Láctea com mais detalhes do que nunca, medindo distâncias precisas até suas estrelas. Antes do Gaia, nem sequer sabíamos se nossa galáxia tinha dois ou quatro braços espirais (agora sabemos que são quatro).
Agora, outra das missões da ESA encontrou uma nova forma de mapear as extremidades da nossa galáxia. “Nós geralmente modelamos os braços externos da Via Láctea de maneira indireta com base no que sabemos sobre como nossa galáxia gira, mas fazer isso assim deixa espaço para erro”, diz Beatrice Vaia, do Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), na Itália, que liderou a pesquisa como parte de seu doutorado.
“Em vez disso, fizemos algo novo: olhamos para o rastro de três explosões cósmicas que ocorreram em galáxias muito mais distantes. Essas explosões lançaram raios X que ecoaram por vários dos braços externos da Via Láctea — e medimos as distâncias diretamente até esses ecos.”
A luz de raios X foi emitida por três explosões brilhantes conhecidas como gamma-ray bursts (GRBs). Os raios X ricochetearam e foram espalhados por grãos de poeira dentro dos braços espirais da galáxia Via Láctea, formando anéis brilhantes que foram então detectados pelo XMM-Newton e pelo Chandra.
Ao estudar como esses ecos em formato de anel se expandem lentamente ao longo do tempo, Beatrice e seus colegas conseguiram determinar a distância das partículas de poeira que espalham a radiação. Como essas partículas estão em nuvens dentro dos braços da nossa galáxia, a equipe pôde medir diretamente a distância dos braços. Além de confirmar a distância conhecida do braço de Perseus, os cientistas descobriram que dois dos braços da Via Láctea — Outer Scutum-Centaurus Arm e Outer Arm — estão até 10% mais distantes do que se pensava.
Um esforço conjunto
Embora o Gaia, da ESA, tenha revolucionado nossa compreensão da galáxia Via Láctea, as medições de distância disponíveis até agora a partir do telescópio são menos precisas para os braços externos. Usar raios X para sondar as distâncias até nuvens de poeira, como XMM-Newton e Chandra fizeram aqui, é altamente preciso para distâncias maiores, permitindo que a equipe de pesquisa revise o mapa da Via Láctea na região externa.
“Esse resultado é um ótimo exemplo de como as missões da ESA, de longa data — como o XMM-Newton, lançado em 1999 — ainda têm um papel extremamente importante a desempenhar na exploração do Universo”, diz Erik Kuulkers, cientista do projeto XMM-Newton na ESA.
“Agora em seu terceiro decênio, o XMM-Newton continua a devolver uma sequência constante de ciência de ponta sobre tudo, desde o GRB mais brilhante já observado, até estrelas sendo dilaceradas por buracos negros, passando por instantâneos em raios X de Marte. Fica ainda mais empolgante quando as equipes de missões se unem, como aconteceu aqui. Juntas, elas podem revelar enormes quantidades sobre os céus ao nosso redor.”
O que sabemos sobre nossa galáxia natal continuará a crescer nos próximos anos. Junto com dados cada vez mais detalhados das quarta e quinta liberações de dados do Gaia (planejadas para dezembro de 2026 e após o fim de 2030, respectivamente), o próximo observatório de raios X de nova geração da ESA, o NewAthena, está preparado para transformar a astronomia de raios X e permitir que cientistas explorem ecos em raios X ainda mais fracos nas regiões externas da nossa galáxia.
Mais informações
Os pesquisadores combinaram observações dos GRBs 221009A (detectado em 2022), 160623A (2016) e 031203 (2003); os ecos brilhantes, espalhados pela poeira e em formato de anel de cada evento foram observados pelo XMM-Newton, pelo Chandra ou por ambos entre dezembro de 2003 e novembro de 2022.
“Accurate distances of the Galactic spiral arms from dust-scattered X-ray emission of gamma-ray bursts”, de B. Vaia et al., foi publicado em 29 de junho, em Astronomy & Astrophysics.
Release no site do Chandra
Para mais informações, entre em contato com: