Usando o Telescópio Espacial Hubble os cientistas descobriram que o imenso halo de gás que envolve a galáxia de Andrómeda, a galáxia espiral gigante mais próxima da nossa, é cerca de seis vezes maior e tem 1000 vezes mais massa do que o medido anteriormente. O halo escuro, quase invisível, estende-se por aproximadamente um milhão de anos-luz a partir da galáxia, a meio caminho da Via Láctea. Esta descoberta é muito importante para o estudo da evolução e da estrutura das majestosas espirais gigantes, um dos tipos mais comuns de galáxias no Universo.

"Os halos são as atmosferas gasosas das galáxias. De acordo com os modelos de formação de galáxias, as propriedades destes halos gasosos controlam a taxa de formação de estrelas", explicou o investigador principal, Nicolas Lehner, da Universidade de Notre Dame, em Indiana, EUA. Estima-se que o halo gigantesco contenha metade da massa das estrelas da galáxia de Andrómeda, sob a forma de um gás quente e difuso. Se pudesse ser visto a olho nu, o halo teria 100 vezes o diâmetro da Lua cheia no céu.

A galáxia de Andrómeda, também conhecida como M31, encontra-se a 2,5 milhões de anos-luz de distância e é quase gémea da Via Láctea.

Como o gás no seu halo é escuro, a equipa observou objectos brilhantes em plano de fundo através do gás e analisou as alterações na luz. Algo semelhante a observar uma luz brilhante no fundo de uma piscina à noite. As "luzes" de fundo ideais para este estudo são os quasares, que são núcleos brilhantes e muito distantes de galáxias activas, alimentados por buracos negros. A equipa observou 18 quasares situados muito para lá de Andrómeda para investigar como a matéria se distribui para além do disco visível da galáxia. Os resultados do estudo foram publicados a 10 de Maio de 2015, na revista The Astrophysical Journal.

Pesquisas anteriores, levadas a cabo pelo programa Halos, com o instrumento COS (Cosmic Origins Spectrograph) do Hubble, haviam estudado 44 galáxias distantes e descoberto halos como o de Andrómeda, mas nunca tinha sido observado um halo com tanta massa numa galáxia vizinha. Como as galáxias anteriormente estudadas eram mais longínquas, pareciam muito mais pequenas no céu. Por detrás de cada galáxia distante, apenas pôde ser detectado um quasar, fornecendo um único ponto de luz de referência para mapear o tamanho e a estrutura do halo. Graças à sua proximidade à Terra e à área relativa que ocupa no céu, Andrómeda oferece uma amostra mais ampla de quasares em plano de fundo.

"À medida que a luz dos quasares viaja em direcção ao Hubble, o gás do halo vai absorvendo uma parte dessa luz, tornando o quasar um pouco mais escuro em apenas uma pequena gama de comprimentos de onda", explica o investigador J. Christopher Howk, também da Notre Dame . "Medindo a queda do brilho nesse intervalo podemos dizer que quantidade de gás do halo de M31 existe entre nós e o quasar."

Os cientistas usaram a capacidade única do Hubble para estudar a luz ultravioleta dos quasares. A luz ultravioleta é absorvida pela atmosfera da Terra, o que torna difícil a sua observação através de um telescópio terrestre. Para realizar esta investigação, a equipa utilizou cerca de 5 anos de observações do arquivo de dados do Hubble. Muitas campanhas anteriores do Hubble usaram quasares para estudar gás a maiores distâncias que Andrómeda, embora na mesma direcção, pelo que já existia uma grande quantidade de dados.

Mas de onde veio o halo gigante? As simulações de galáxias a larga escala sugerem que o halo se formou ao mesmo tempo que o resto de Andrómeda. A equipa também determinou que o halo é rico em elementos mais pesados que o hidrogénio e o hélio, e a única maneira de obter estes elementos pesados é pela explosão de estrelas, em supernovas. As supernovas explodem no disco cheio de estrelas de Andrómeda e lançam violentamente estes elementos mais pesados para o espaço. Ao longo da vida de Andrómeda, quase metade de todos os elementos pesados produzidos pelas suas estrelas foram expelidos muito para além do disco galáctico, com 200 mil anos-luz de diâmetro.

O que significa tudo isto para a nossa Galáxia? Como vivemos dentro da Via Láctea, os cientistas não podem determinar se ela tem ou não um halo com semelhante quantidade de massa e igualmente extenso. Não se consegue ver a extensão de uma floresta a partir de dentro, para lá das árvores que nos rodeiam. Se a Via Láctea possuir um halo semelhante, os halos das duas galáxias podem já estar quase a tocar-se e a começar a fundir-se tranquilamente, muito antes das duas grandes galáxias colidirem. As observações do Hubble indicam que Andrómeda e a Via Láctea se irão fundir para formar uma galáxia elíptica gigante dentro de cerca de 4 mil milhões de anos.

Fonte da notícia: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/15/full/