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25: A Via Láctea

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    Hoje, sabemos que nosso Sol é apenas um dos muitos bilhões de estrelas que compõem a enorme ilha cósmica que chamamos de Via Láctea. Como podemos “pesar” um sistema tão grande de estrelas e medir sua massa total?

    Uma das características mais marcantes que você pode ver em um céu verdadeiramente escuro — uma sem poluição luminosa — é a faixa de luz branca fraca chamada Via Láctea, que se estende de um horizonte ao outro. O nome vem de uma antiga lenda grega que comparou seu leve respingo de luz branca a um fluxo de leite derramado. Mas os contos populares diferem de cultura para cultura: uma tribo da África Oriental pensava na banda nebulosa como a fumaça de fogueiras antigas, várias histórias de nativos americanos falam de um caminho pelo céu percorrido por animais sagrados e, na Sibéria, o arco difuso era conhecido como a costura da tenda do céu.

    Em 1610, Galileu fez o primeiro levantamento telescópico da Via Láctea e descobriu que ela é composta por uma infinidade de estrelas individuais. Hoje, sabemos que a Via Láctea compreende nossa visão interna do enorme cata-vento cósmico que chamamos de Via Láctea e que é nosso lar. Além disso, nossa galáxia agora é reconhecida como apenas uma galáxia entre muitos bilhões de outras galáxias no cosmos.

    • 25.1: A arquitetura da galáxia
      A Via Láctea consiste em um disco fino contendo poeira, gás e estrelas jovens e velhas; um halo esférico contendo populações de estrelas muito antigas e aglomerados estelares globulares; um disco espesso e mais difuso com estrelas que têm propriedades intermediárias entre as do disco fino e o halo; um disco em forma de amendoim protuberância nuclear de estrelas em sua maioria antigas ao redor do centro; e um buraco negro supermassivo no centro. O Sol está localizado aproximadamente na metade da Via Láctea.
    • 25.2: Estrutura em espiral
      A distribuição gasosa no disco da Galáxia tem dois braços espirais principais que emergem das extremidades da barra central, junto com vários braços mais fracos e esporas curtas; o Sol está localizado em uma dessas esporas. As medições mostram que a galáxia não gira como um corpo sólido, mas, em vez disso, suas estrelas e gás seguem a rotação diferencial, de modo que o material mais próximo do centro galáctico completa sua órbita mais rapidamente.
    • 25.3: A massa da galáxia
      O Sol gira completamente em torno do centro galáctico em cerca de 225 milhões de anos (um ano galáctico). A massa da galáxia pode ser determinada medindo as velocidades orbitais das estrelas e da matéria interestelar. A massa total da galáxia é de cerca de 2 × 1012 msol. Cerca de 95% dessa massa consiste em matéria escura que não emite radiação eletromagnética e só pode ser detectada por causa da força gravitacional que exerce sobre estrelas visíveis e matéria interestelar.
    • 25.4: O Centro da Galáxia
      Um buraco negro supermassivo está localizado no centro da galáxia. Medições das velocidades das estrelas localizadas a poucos dias luz do centro mostram que a massa dentro de suas órbitas ao redor do centro é de cerca de 4,6 milhões de mSun. Observações de rádio mostram que essa massa está concentrada em um volume com diâmetro semelhante ao da órbita de Mercúrio. A densidade dessa concentração de matéria excede a dos aglomerados estelares mais densos conhecidos em um fator de quase um milhão.
    • 25.5: Populações estelares na galáxia
      Podemos dividir aproximadamente as estrelas na galáxia em duas categorias. Estrelas antigas com poucos elementos pesados são chamadas de estrelas da população II e são encontradas no halo e em aglomerados globulares. As estrelas da população I contêm mais elementos pesados do que as estrelas do aglomerado globular e do halo, são tipicamente mais jovens e encontradas no disco e estão especialmente concentradas nos braços espirais. O Sol é membro da população I.
    • 25.6: A formação da galáxia
      A galáxia começou a se formar há pouco mais de 13 bilhões de anos. Modelos sugerem que as estrelas no halo e nos aglomerados globulares se formaram primeiro, enquanto a galáxia era esférica. O gás, um pouco enriquecido em elementos pesados pela primeira geração de estrelas, então colapsou de uma distribuição esférica para uma distribuição rotativa em forma de disco. Estrelas ainda estão se formando hoje a partir do gás e da poeira que permanecem no disco. A formação de estrelas ocorre mais rapidamente nos braços espirais.
    • 25.E: A Via Láctea (exercícios)

    Miniatura: A Via Láctea se ergue sobre a Square Tower, um edifício de pueblo ancestral no Monumento Nacional Hovenweep, em Utah. Muitas estrelas e nuvens escuras de poeira se combinam para criar uma visão celestial espetacular de nossa galáxia natal. O local foi designado Parque Internacional Dark Sky pela International Dark Sky Association.