As galáxias assumem muitas formas e formas diferentes em todo o cosmos.

Galáxias são grupos de estrelas e outros objetos espaciais mantidos juntos pela gravidade. Existem mais de 100 bilhões de galáxias no universo, cada uma apresentando belas estruturas que podem ser vistas em imagens de telescópio tiradas do universo distante. 

Esta fotografia do Telescópio Espacial Hubble mostra a majestosa galáxia espiral UGC 2885, localizada a 232 milhões de anos-luz de distância, na constelação norte de Perseu. Crédito da imagem: NASA, ESA e B. Holwerda (University of Louisville)

"No nível mais básico, você pode pensar em uma galáxia como uma coleção de estrelas, gás e matéria escura que estão ligadas gravitacionalmente umas as outras", disse Jenna Samuel, doutoranda em astrofísica na Universidade da Califórnia, Davis. "O que imaginamos como uma galáxia típica é principalmente a parte brilhante, as estrelas, que está embutida em um halo de matéria escura muito maior, que se estende muito mais para fora."

As diferentes partes de uma galáxia estão constantemente interagindo umas com as outras para dar a uma galáxia sua forma, disse Samuel. A matéria escura fornece a maior parte da massa, mantendo tudo unido por meio da gravidade. Mas as estrelas também moldam uma galáxia, seu calor se espalha ao redor do gás e da poeira, e quando as estrelas morrem em supernovas espetaculares, elas espalham material perto e longe. 

"Uma galáxia é realmente uma unidade em evolução de todos esses componentes", disse Samuel. 

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A Terra e nosso sistema solar estão na Via Láctea, uma grande galáxia espiral contendo entre 100 bilhões e 400 bilhões de estrelas. Elas aparecem como uma faixa brilhante no céu noturno que parece leite derramado, então os antigos romanos a chamavam de Via Lactea, que significa do latim para o inglês Milky Way e em português Via Láctea. 

Quase todas as galáxias conhecidas têm um buraco negro supermassivo em seu centro, que também desempenha um papel na determinação das características da galáxia. Quando o buraco negro está se alimentando de gás e poeira ao redor, a besta gravitacional consome tanto material que pode bloquear a formação de estrelas, disse Samuel. O gás e a poeira que normalmente formariam as estrelas, em vez disso, caem na boca do buraco negro supermassivo. 

Jatos enormes de energia frequentemente disparam de buracos negros supermassivos, acrescentou Samuel. Esses jatos podem aquecer o material circundante, o que também evita que o material entre em colapso e forme novas estrelas. 

O buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia, a Via Láctea, não está particularmente ativo no momento. "Está em uma fase de refrigeração agora", disse Samuel. 

QUAIS SÃO ALGUNS DOS DIFERENTES TIPOS DE GALÁXIAS?

A Via Láctea é uma galáxia espiral, o que significa que é plana, grande e tem vários braços que se enrolam em torno de uma protuberância central, disse Samuel. 

Galáxias espirais formam estrelas em uma taxa moderada e normalmente têm uma massa semelhante à da Via Láctea. Ao incluir todas as estrelas, gás, poeira e matéria escura, uma galáxia espiral tem cerca de 1 trilhão de vezes a massa do Sol, disse Samuel. 

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Algumas das galáxias favoritas de Samuel, que ela estuda como parte de sua pesquisa, são galáxias anãs. Estas são muito menos massivas do que as galáxias espirais e não possuem sua estrutura ordenada. "Elas têm uma forma irregular, elas parecem bolhas esféricas", disse Samuel.

A maioria das galáxias anãs orbita galáxias maiores do tamanho da Via Láctea. Muitas galáxias anãs estão explodindo com a formação de estrelas, disse Samuel. Elas têm geralmente entre 10 milhões e 1 bilhão de vezes a massa do Sol, de acordo com a Swinburne University of Technology em Melbourne, Austrália.

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Galáxias elípticas massivas são outro tipo de galáxia, que são muito maiores do que a Via Láctea. "Elas parecem um tanto esféricas, em forma de ovo", disse Samuel. "Suas estrelas ficarão mais velhas e a galáxia terá parado de formar novas estrelas há muito tempo." As galáxias elípticas são pesos pesados, frequentemente atingindo 100 trilhões ou mesmo 1 quatrilhão de vezes a massa do Sol, disse ela.

Foto do Hubble da galáxia anã NGC 5477 localizada na constelação da Ursa Maior. Crédito da imagem: NASA Goddard

QUAIS GALÁXIAS ESTÃO MAIS PRÓXIMAS DE NÓS?

Uma das galáxias mais próximas conhecidas da Via Láctea é uma pequena companheira que orbita, chamada Sagitário, disse Samuel. Sagitário é uma galáxia anã irregular e está localizada a cerca de 70.000 anos-luz de distância da Terra, de acordo com a NASA.

"Sagitário está tão perto da Via Láctea que está em processo de ser interrompida e se fundir com ela", disse Samuel, o que significa que a incrível gravidade de nossa galáxia está destruindo a entidade menor e consumindo seus componentes. 

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Uma galáxia ainda mais próxima chamada Canis Major Dwarf está localizada a apenas 25.000 anos-luz da Terra, mas se tornou tão perturbada pela Via Láctea que muitas de suas estrelas já estão espalhadas pelo céu noturno, de acordo com a Swinburne University. Durante o próximo bilhão ou mais de anos, Canis Major se fundirá totalmente com a Via Láctea. 

Muitas outras galáxias satélites orbitam a Via Láctea, disse Samuel, como os planetas ao redor das estrelas. Duas das galáxias companheiras mais famosas são a Grande Nuvem de Magalhães e a Pequena Nuvem de Magalhães, que só são visíveis da Terra do hemisfério sul. A Grande Nuvem de Magalhães está a 179.000 anos-luz de distância da Via Láctea, enquanto a Pequena Nuvem de Magalhães está a 210.000 anos-luz de distância, de acordo com a NASA. Um dia elas também se fundirão com a Via Láctea. A galáxia principal mais próxima da nossa é chamada de Andrômeda ou M31, e é uma grande galáxia espiral localizada a cerca de 2,5 milhões de anos-luz de distância, disse Samuel. A força atrativa da gravidade está aproximando a Via Láctea e Andrômeda, e pesquisas sugerem que elas colidirão em aproximadamente 4,5 bilhões de anos.

COMO AS GALÁXIAS SE FORMAM?

A maioria das galáxias tem bilhões de anos, disse Samuel. Ninguém sabe exatamente quando as primeiras galáxias foram criadas, mas observações de telescópio sugerem que no início da existência do universo havia apenas pequenas galáxias de tamanho anão. Grandes galáxias como a Via Láctea e aquelas mais massivas que ela se formara ao longo do tempo a partir de muitas galáxias menores que se juntaram. 

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Determinar exatamente quando a Via Láctea se formou é uma área aberta de estudo, disse Samuel. Simulações recentes sugerem que nossa galáxia provavelmente obteve cerca de metade de sua massa atual de fusões por cerca de 7 bilhões de anos atrás. “É quando realmente vemos algo que começa a se parecer com a Via Láctea”, disse ela.

Massivas elípticas se formam quando várias galáxias espirais se juntam. Os astrônomos veem essas galáxias principalmente em áreas densas do cosmos, onde muitas galáxias colidiram durante a vida do universo, disse Samuel. 

QUANTAS GALÁXIAS EXISTEM?

Determinar o número de galáxias no universo observável é outra área ativa de pesquisa. "A resposta segura é que existem centenas de bilhões, pelo menos", disse Samuel.

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Os astrônomos contam galáxias treinando um telescópio em um pedaço escuro do céu por um longo tempo. Eles registram as galáxias que podem ver e então descobrem quantas mais podem existir com base nos limites de seu telescópio, explicou Samuel. Mas este método é limitado e incompleto, o que significa que pode haver muito mais galáxias lá fora do que os cientistas preveem.  

RECURSOS ADICIONAIS

• Veja como a NASA descreve o que são galáxias. 
• Navegue por imagens incríveis de galáxias capturadas pelo Telescópio Espacial Hubble. 
• Leia as últimas atualizações do telescópio Gaia da Agência Espacial Europeia, que está estudando nossa galáxia e outras.

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Referência: 

MANN, Adam. What is a galaxy? Live Science, 25, ago. 2021. Disponível em: <https://www.livescience.com/galaxy>. Acesso em: 31, ago. 2021.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.