Tem como descobrir a massa da Via Láctea?

Com uma pesquisa rápida no google, é possível encontrar as principais características de inúmeros corpos celestes já identificados. De planetas a galáxias os atributos que normalmente ganham destaque são idade, massa, dimensão… Mas para a Via Láctea é um pouco diferente. O peso da nossa galáxia era muito contestado e só havia sido calculado dentro de um fator de quatro – ou seja, o seu peso máximo estimado é de quatro vezes o seu peso mínimo estimado, com grande incerteza.

Concepção artística da Via Láctea.

Observando o efeito que um objeto tem sobre outros ao seu redor, conseguimos calcular sua massa. Para as estrelas e planetas, usamos a Lei da Gravitação Universal de Newton: 

"Dois corpos atraem-se com força proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa seus centros de gravidade." 

Já para a Via Láctea o cálculo para mensurar a massa não é assim tão simples. A nossa galáxia contém cerca de 100 bilhões de estrelas que formam um disco, com diâmetro entre 100 mil e 200 mil anos-luz.

Felizmente, cientistas da Universidade de Columbia conseguiram estimar a massa da nossa galáxia. Uma técnica publicada no The Astrophysical Journal revelou como descobrir a massa da nossa galáxia num passado distante. 

Eles usaram o conceito gravitacional que quanto maior a massa de um objeto, maior é a sua força gravitacional. Um exemplo claro é o sistema Terra e Lua. A massa do nosso planeta é cerca de 81 vezes maior que a massa da Lua, por isso a Terra aprisionou o corpo celeste em sua órbita. De forma análoga, a Via Láctea interfere nas órbitas dos satélites e estrelas que estão fora do seu disco.

Essas estrelas são originadas da dissolução de aglomerados globulares, nascido quando o universo ainda estava em sua infância. Elas podem determinar não só o peso da Via Láctea, mas também a localização do Sol no seu interior. Ao longo de bilhões de anos essas estrelas desintegram-se lentamente e deixam um rastro para trás.

Hemisfério Norte observado pelo Sloan Digital Sky Survey. É possível observar os filamentos de alguns aglomerados globulares:

Com dados da Sloan Digital Sky Survey (pesquisa resultada de 10 anos de avaliação do céu no Hemisfério Norte, que apresenta os mais detalhados mapas tridimensionais do Universo), a equipe examinou um rastro deixado pelo aglomerado Palomar 5. Os cientistas da universidade de Columbia criaram milhões de modelos para representar a interação desse rastro com a Via Láctea. Com base nos dados, a equipe observou que somente dentro de um certo tamanho e peso a Via Láctea poderia produzir o rastro do Palomar 5. Modelos menores ou maiores produziram padrões diferentes.

O estudo mostrou que a massa da nossa galáxia é equivalente a 210 bilhões de vezes a massa do Sol, com incerteza de apenas 20 por cento.

No futuro, os pesquisadores pretendem usar mais estruturas como o fluxo do Palomar 5 para ganhar uma precisão ainda maior e criar um modelo mais realista da Via Láctea. Estudos como esse são fundamentais para descobrirmos sobre a formação e composição da nossa galáxia.

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 Fonte: IFLScience, NASA, SoFisica, Zenite.