Desde que Copérnico teorizou que a Terra girava em torno do Sol, aprendemos que nada no universo está parado. Não apenas a Terra gira em torno de si mesma, como ao redor do Sol e o próprio Sol, no centro da Via Láctea, também se move. O que os físicos não compreendiam até então era se esse movimento do Sol atravessaria, eventualmente, o que chamamos de “braços espirais” da Via Láctea, estruturas que circundam a galáxia e berço de incontáveis novas estrelas.
Ao utilizarem dados precisos de posições de estrelas jovens e cálculos detalhados de órbitas na galáxia, uma nova pesquisa mostrou que o Sol reside permanentemente no meio de dois braços espirais importantes da galáxia, Sagittarius e Perseus. De acordo com a descoberta, o Sol jamais cruza os braços espirais, evitando um evento catastrófico que poderia causar extinções em massa na Terra.
O trabalho foi realizado por uma equipe liderada por Jacques Lépine, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP.
Nossa galáxia tem a forma de um disco achatado formado de estrelas e de gás. Como muitas galáxias, ela apresenta os tais “braços espirais” – estruturas espiraladas de matéria mais brilhante que contêm estrelas jovens e luminosas. As estrelas do disco galáctico giram em torno do centro da galáxia da mesma forma que os planetas giram em torno do Sol. O Sol não é diferente, e demora 200 milhões de anos para dar uma volta galáctica.
Observando atentamente os chamados masers, uma amplificação de microondas por emissão estimulada de radiação, especialistas puderam calcular com precisão a distância entre os braços espirais e os demais corpos que constituem a galáxia. “Utilizamos radiotelescópios separados por milhares de quilômetros para medir e observar a velocidade com a qual essas fontes se deslocam no céu”, sumariza Lépine.
“Não conseguimos ver os braços porque sua estrutura é bastante plana, mas quando se vê uma outra galáxia, conseguimos enxergar as formas espiraladas”, explica Lépine. Essas estruturas são especialmente muito visíveis por serem o local de nascimento das estrelas, que, dependendo da sua massa, podem ser muito luminosas.
De forma simplificada, o especialista explica que, ao estabelecer um ponto inicial, astrônomos podem, por meio de cálculos, observar por onde uma estrela já passou ou irá passar. “Qualquer estrela – o Sol, por exemplo – gira em torno do centro da galáxia”, reforça ele.
Na pesquisa inédita, astrônomos da USP descobriram que o Sol e os braços espirais giram com a mesma velocidade. Isto é algo que só acontece para estrelas que se encontram aproximadamente na mesma distância do centro galáctico que o Sol, cerca de 26.000 anos-luz. Como o Sol anda junto com os braços espirais, ele nunca os cruzará.
“Sempre se especulou sobre o que acontece cada vez que o Sol atravessa os braços, e se pensava que isso acontecia periodicamente, por exemplo, a cada 150 milhões de anos”, contou Lépine. “Mas de acordo com os nossos cálculos isso não acontece nunca.”
Para melhor compreender a descoberta, o professor ilustra ao explicar que, se desenharmos uma espiral em um CD e o colocarmos para girar, notaremos que o desenho não se altera, acompanhando o giro do disco. “Na galáxia, os braços também, eles giram como se fossem um desenho constante”, revela.
Quando não se sabia que o Sol permaneceria sempre entre os dois braços, especialistas acreditavam que, de tempos em tempos, ele atravessaria a estrutura. Como o braço é uma região que contém explosões de supernovas e nuvens de gases moleculares, as hipóteses incluíam uma infinidade de eventos cataclísmicos. A passagem do Sol “poderia causar um grande fluxo de raios cósmicos, que poderia acabar com a vida em episódios de extinção em massa ou provocar mudanças climáticas”, lista o professor.
Entretanto, de acordo com os cientistas, nos últimos 2 bilhões de anos o Sol não atravessou nenhum dos braços.
A pesquisa também explica a existência de um pequeno braço anômalo na Via Láctea, chamado de “Braço Local”. De acordo com o grupo de Lépine, o “Braço Local” foi formado por muitas estrelas que, como o Sol, ficam “presas” entre os braços de Sagittarius e Perseus.
O trabalho possui apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) via Programa de Excelência Acadêmica (Proex).
O artigo The dynamical origin of the Local Arm, and the Sun´s trapped orbit (Jacques R. D. Lépine, Tatiana A. Michtchenko, Douglas A. Barros, Ronaldo S. S. Vieira) foi aceito para publicação na revista Astrophysical Journal e pode ser acessado neste link.
Com informações da Assessoria de Imprensa do IAG
