Uma equipa de cientistas calculou, pela primeira vez, a distribuição de toda a energia luminosa contida na Via Láctea, o que permitirá compreender melhor a nossa galáxia e também como se formam as estrelas em galáxias espirais. O estudo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Via Láctea no infravermelho.
Imagem de todo o céu da Via Láctea obtida no infravermelho pelo Observatório Espacial Planck. Os dados contidos na imagem foram utilizados nesta investigação e foram essenciais para o cálculo da distribuição da energia luminosa da nossa Galáxia. Créditos: ESA/HFI/LFI consortia.

Esta investigação, realizada por astrofísicos da Universidade do Lancashire Central (UCLan), em colaboração com colegas do Instituto Max Planck de Física Nuclear, em Heidelberg, Alemanha, e do Instituto Astronómico da Academia Romena, mostra também como os fotões estelares, ou a luz estelar, dentro da Via Láctea controlam a produção dos fotões de mais alta energia do Universo, os raios gama. Para o estudo ser possível, foi usado um método inovador que envolve cálculos computacionais que acompanham o destino de todos os fotões da Galáxia, incluindo os que são emitidos pela poeira interestelar, como a radiação térmica.

As anteriores tentativas de calcular a distribuição de toda a luz na Via Láctea com base em contagens de estrelas não tiveram em conta as imagens de todo o céu da Galáxia, incluindo imagens recentes fornecidas pelo Observatório Espacial Planck, da Agência Espacial Europeia, que mapeiam a radiação térmica ou a luz infravermelha.

Cristina Popescu, principal autora do estudo e professora na UCLan, afirmou: “Não só determinámos a distribuição da energia luminosa, como fizemos também previsões para o conteúdo de poeira estelar e interestelar da Via Láctea”.

Ao rastrearem todos os fotões estelares e ao fazerem previsões sobre como a Via Láctea deve surgir em radiação ultravioleta, visível e térmica, os cientistas conseguiram calcular como a luz estelar se distribui pela Galáxia. A compreensão destes processos é crucial para se perceber melhor a nossa galáxia e a sua história.

A modelação da distribuição de luz na Via Láctea vem no seguimento de uma investigação anterior, que Cristina Popescu e Richard Tuffs (do Instituto Max Planck de Física Nuclear) levaram a cabo e na qual modelaram a luz estelar de outras galáxias, onde o observador tem uma visão exterior.

Comentando a investigação, Richard Tuffs, coautor do artigo, declarou: “É preciso notar que observar galáxias a partir do exterior é uma tarefa muito mais simples do que observá-las a partir do seu interior, como no caso da nossa.”

Os cientistas conseguiram também mostrar como a luz estelar dentro da nossa galáxia afeta a produção de fotões de raios gama através de interações com os raios cósmicos. Os raios cósmicos são eletrões e protões de alta energia que controlam a formação de estrelas e planetas e os processos que regem a evolução galáctica. Promovem reações químicas no espaço interestelar, levando à formação de moléculas complexas e críticas para a vida.

Richard Tuffs disse ainda: “Trabalhando em sentido inverso, através da cadeia de interações e propagações, podemos descobrir a fonte original dos raios cósmicos.”

A investigação, financiada pelo Leverhulme Trust, foi em grande escala interdisciplinar, reunindo a astrofísica do ótico e do infravermelho e a física das astropartículas. Cristina Popescu assinalou: “Desenvolvemos alguns dos nossos programas computacionais antes da investigação ter começado, no contexto da modelação de galáxias espirais, e devemos agradecer ao STFC (Science and Technology Facility Council) do Reino Unido pelo apoio prestado no desenvolvimento desses códigos. Esta investigação também não teria sido possível sem o apoio do Leverhulme Trust.”

Fonte da notícia: RAS

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