A galáxia do Remoinho, também conhecida por M 51, encontra-se na constelação dos Cães de Caça, a cerca de 31 milhões de anos-luz. A partir da Terra, esta conhecida galáxia é vista quase de frente, ou seja, com a “face” do disco virada para nós. Trata-se de uma das galáxias mais próximas de nós assim posicionada, e por isso, em vantagem para os astrónomos estudarem os seus braços espirais.

Uma equipa de astrónomos, liderada por E. Schinnerer (NRAO), analisou a emissão rádio de moléculas de monóxido de carbono (CO) em nuvens de gás gigantes, ao longo dos braços espirais de M 51. Utilizando radiotelescópios no Observatório de Rádio de Owens Valley (Caltech) e o radiotelescópio de 30 m do IRAM, os investigadores conseguiram determinar as temperaturas e medir a turbulência dentro das nuvens. Relacionando estas medições com a localização das nuvens nos braços espirais, os investigadores apresentam um forte argumento a favor da teoria da onda de densidade para os braços espirais.

A teoria da onda de densidade para a formação dos braços espirais, proposta por Frank Shu e C. C. Lin em 1964, diz que o padrão espiral de uma galáxia resulta de uma onda de maior densidade que revolve à volta da galáxia a uma velocidade diferente da velocidade do gás e estrelas da galáxia. As estrelas e as nuvens moleculares nas cristas das ondas orbitam mais lentamente do que as estrelas e nuvens moleculares que se encontram entre as cristas das ondas, ou seja, os braços espirais rodam à volta do centro galáctico mais lentamente do que as estrelas e nuvens moleculares. No fundo, os braços espirais são um engarrafamento para as estrelas e as nuvens moleculares, que ao entrarem na borda traseira do braço espiral abrandam, deslocam-se lentamente até à borda dianteira do braço espiral, para depois aumentarem a sua velocidade.

Esta teoria explica porque é que os braços espirais persistem numa galáxia por milhares de milhões de anos, sem se enrolarem até desaparecerem. Também prevê que a formação de estrelas ocorra preferencialmente nos braços espirais: as nuvens moleculares, ao entrarem no braço espiral, o seu bordo dianteiro abranda antes do seu bordo traseiro, de forma que a nuvem molecular é comprimida, condição favorável para provocar a formação de estrelas.

Schinnerer e os seus colaboradores estudaram uma região num dos braços espirais de M 51 que presumivelmente acabou de atravessar a onda de densidade. Os dados observacionais indicam que gás no bordo traseiro do braço espiral é mais quente e mais turbulento do que gás no bordo dianteiro do braço espiral. Este resultado é esperado pela teoria proposta por Shu e Lin, pois o gás que passou primeiro pela onda de densidade já teve tempo para arrefecer e perder a turbulência causada pela passagem.

O próximo passo neste estudo é observar outras galáxias espirais e ver se um padrão semelhante está presente. Mas esse tipo de observações é ainda muito limitado, pois a emissão rádio das moléculas de CO que fornece informação sobre a temperatura e a turbulência do gás é muito fraca e difícil de detectar. Provavelmente, um grande avanço neste campo ocorrerá com a entrada em funcionamento do ALMA.

Fonte de notícia: http://www.nrao.edu/pr/2004/m51co/