XMM-Newton ajuda a revisar a distância até os braços espirais externos

Talvez surpreendentemente, não sabemos muito sobre a estrutura das regiões exteriores da nossa galáxia. É difícil observar a nossa galáxia por dentro; o Sistema Solar é bem incorporado em seu discoimpedindo a visão aérea, e muitas regiões estão obscurecidas por espessas nuvens de poeira cósmica.

Mas isto está a mudar: aprendemos muito desde o lançamento do programa de observação estelar da ESA Gaia telescópio espacial. Usando dados coletados por Gaiaos cientistas estão atualmente mapeando a galáxia Via Láctea com mais detalhes do que nunca medindo distâncias precisas até suas estrelas. Antes de Gaia, nem tínhamos certeza se nossa galáxia tinha dois ou quatro braços espirais (agora sabemos que a resposta é quatro).

Agora, outra missão da ESA encontrou uma nova forma de mapear as extremidades da nossa galáxia. “Normalmente modelamos indiretamente os braços exteriores da Via Láctea com base no que sabemos sobre a rotação da nossa galáxia, mas fazê-lo desta forma deixa margem para erros”, diz Beatrice Vaia do Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Itália, que liderou a investigação no âmbito do seu doutoramento.

“Em vez disso, fizemos algo novo: observámos as consequências de três explosões cósmicas que ocorreram em galáxias muito mais distantes. Estas explosões emitiram raios X que ecoaram através de vários braços exteriores da Via Láctea – e medimos diretamente as distâncias a estes ecos.”

A luz de raios X foi emitida por três explosões brilhantes conhecidas como explosões de raios gama (GRBs). Os raios X saltaram e foram espalhados por grãos de poeira dentro dos braços espirais da Via Láctea, formando anéis brilhantes que foram então captados pelo XMM-Newton e pelo Chandra.

Ao estudar como estes ecos em forma de anel se expandiram lentamente ao longo do tempo, Beatrice e colegas conseguiram identificar a distância dos grãos de poeira espalhados. Como estes estão nas nuvens dentro dos braços da nossa galáxia, a equipe pôde medir diretamente a distância dos braços. Além de confirmar a distância conhecida ao braço de Perseu, os cientistas descobriram que dois dos braços da galáxia Via Láctea – Braço Externo Scutum-Centaurus e Braço Externo – ficam até 10% mais distantes do que pensávamos.

Um esforço conjunto

Embora o Gaia da ESA tenha revolucionado a nossa compreensão da Via Láctea, as medições de distância disponíveis até agora ao telescópio são menos precisas para os braços exteriores. A utilização de raios X para sondar as distâncias até às nuvens de poeira, como o XMM-Newton e o Chandra fizeram aqui, é altamente precisa para distâncias mais longas, permitindo à equipa de investigação rever o mapa da galáxia exterior, a Via Láctea.

“Esta descoberta é um excelente exemplo de como as missões mais antigas da ESA – como a XMM-Newton, lançada em 1999 – ainda têm um papel extremamente importante a desempenhar na exploração do Universo”, afirma Erik Kuulkers, cientista do projecto XMM-Newton da ESA.

“Agora na sua terceira década, o XMM-Newton continua a devolver um fluxo constante de ciência inovadora sobre tudo, desde o GRB mais brilhante de todos os tempospara estrelas sendo destruídas por buracos negrospara Instantâneos de raios X de Marte. É ainda mais emocionante quando as missões se unem, como aconteceu aqui. Juntos, eles podem revelar muito sobre os céus que nos rodeiam.”

O que sabemos sobre a nossa galáxia natal continuará a crescer nos próximos anos. Juntamente com dados cada vez mais detalhados do quarto e quinto lançamentos de dados (planeados para dezembro de 2026 e após o final de 2030, respectivamente), o observatório de raios X da próxima geração da ESA NovaAthena está preparado para transformar a astronomia de raios X e permitir que os cientistas explorem ecos de raios X muito mais fracos nos arredores da nossa galáxia.

Mais informações

Os pesquisadores combinaram observações dos GRBs 221009A (detectados em 2022), 160623A (2016) e 031203 (2003); os ecos brilhantes, espalhados por poeira e em forma de anel de cada evento foram observados pelo XMM-Newton, Chandra ou ambos entre dezembro de 2003 e novembro de 2022.

‘Distâncias precisas dos braços espirais galácticos da emissão de raios X espalhada por poeira de explosões de raios gama ‘ por B. Vaia et al. foi publicado em 29 de junho em Astronomia & Astrofísica.

Lançamento no site do Chandra

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