Uma galáxia é uma enorme coleção de estrelas, aglomerados de estrelas, gás e poeira interestelar e matéria escura, todos mantidos juntos pela gravidade. A palavra 'galáxia' é derivada da palavra grega "galáxias" que significa "leitoso", é uma referência à nossa própria galáxia, a Via Láctea.
As galáxias aparecem no céu como enormes nuvens de luz, com milhares de anos-luz de diâmetro. Existem potencialmente mais de 170 bilhões de galáxias no universo observável. Algumas, chamadas galáxias anãs, são muito pequenas, com cerca de 10 milhões de estrelas, enquanto outras são enormes, contendo cerca de 100 trilhões de estrelas. A gravidade une as estrelas, de modo que elas não vagam livremente pelo espaço. A luz que vemos de cada uma dessas galáxias vem das estrelas dentro dela.
Vivemos em um planeta chamado Terra que faz parte do nosso sistema solar. Nosso próprio sistema solar está localizado dentro de uma galáxia. Nosso Sol é apenas uma das mais de 100 bilhões de estrelas em uma galáxia chamada Via Láctea. Todas as estrelas que vemos no céu noturno fazem parte da Via Láctea. E assim como nosso sistema solar, nossa galáxia está em movimento. As estrelas dentro da Via Láctea giram em torno do núcleo central. A própria Via Láctea também está se movendo. Na verdade, todas as galáxias do universo parecem estar se afastando umas das outras em velocidades tremendas.
As galáxias são rotuladas de acordo com sua forma. Algumas galáxias são chamadas de “espirais” porque se parecem com cata-ventos gigantes no céu. A galáxia em que vivemos, a Via Láctea, é uma galáxia espiral. Algumas galáxias são chamadas de 'elípticas' porque se parecem com bolas planas. Uma galáxia pode ser chamada de “irregular” se não tiver realmente uma forma.
Esquema de Classificação do Hubble
Cada galáxia recebe uma letra - E = elíptica, S = espiral, Irr = irregular
Vejamos as características de quatro grupos principais de galáxias:
1. Galáxia Espiral
Acredita-se que as galáxias espirais sejam mais jovens que as elípticas, à medida que as galáxias espirais queimam seu gás e a formação de estrelas de poeira diminui, elas perdem sua forma espiral e evoluem lentamente para galáxias elípticas.
As galáxias S0 também são conhecidas como galáxias lenticulares.
2. Galáxia Espiral Barrada
3. Galáxia Elíptica
4. Galáxia Irregular
5. Galáxia Starburst
Formação e evolução das galáxias
Existem duas teorias principais para explicar como as primeiras galáxias se formaram.
Um diz que as galáxias nasceram quando vastas nuvens de gás e poeira colapsaram sob sua própria atração gravitacional, permitindo a formação de estrelas.
A outra diz que o universo jovem continha muitos pequenos "grumos" de matéria, que se aglutinavam para formar galáxias. O Telescópio Espacial Hubble fotografou muitos desses pedaços, que podem ser os precursores das galáxias modernas. De acordo com esta teoria, a maioria das primeiras grandes galáxias eram espirais. Mas com o tempo, muitas espirais se fundiram para formar elípticas.
O processo de formação de galáxias não parou. Nosso universo continua a evoluir. Galáxias pequenas são frequentemente engolidas por galáxias maiores. A Via Láctea pode conter os restos de várias galáxias menores que engoliu durante sua longa vida. A Via Láctea está digerindo pelo menos duas pequenas galáxias até agora e pode atrair outras nos próximos bilhões de anos.
Quando duas ou mais galáxias estão próximas o suficiente uma da outra, as forças gravitacionais puxarão as galáxias uma em direção à outra. Essa atração gravitacional aumenta à medida que as galáxias viajam uma em direção à outra. As galáxias podem passar umas pelas outras ou colidir.
As galáxias Antennae são um exemplo de duas espirais que estão em processo de colisão. Não veremos o resultado final durante nossas vidas porque esse processo leva centenas de milhões de anos.
Às vezes, galáxias menores mergulham em galáxias maiores. Esse tipo de colisão produz um efeito cascata, como uma pedra atirada em um lago. A galáxia Cartwheel é um exemplo desse tipo de colisão. O anel externo de estrelas azuis nesta galáxia indica uma onda de formação estelar resultante da colisão.
A Via Láctea e Andrômeda são exemplos de duas galáxias espirais que podem eventualmente colidir (cerca de 5 bilhões de anos no futuro).
As fusões de galáxias podem levar de algumas centenas de milhões a alguns bilhões de anos para serem concluídas. Eles podem desencadear rajadas intensas de formação de novas estrelas e até mesmo criar buracos negros gigantescos.
A Via Láctea é a nossa galáxia de origem no universo. Nosso sistema solar – que inclui o sol, a Terra e outros sete planetas – faz parte dessa galáxia, chamada Via Láctea. A Via Láctea contém centenas de bilhões de estrelas como o nosso sol. Todas as estrelas e planetas que você pode ver fazem parte da Via Láctea. Nosso vizinho mais próximo é Proxima Centauri. Está a cerca de 4,2 anos-luz da Terra. A Terra está localizada a meio caminho entre o centro da Via Láctea e sua borda externa.
O centro rotacional da Via Láctea é conhecido como Centro Galáctico e está localizado a cerca de 26.000 anos-luz da Terra, na direção das constelações de Sagitário, Ofiúco e Escorpião.
A Via Láctea é um grupo de cerca de 50 galáxias chamado Grupo Local. As maiores e mais massivas galáxias do Grupo Local são a Via Láctea, Andrômeda e a Galáxia do Triângulo. Cada uma dessas galáxias tem uma coleção de galáxias satélites ao seu redor.
A galáxia de Andrômeda é a galáxia mais próxima da Via Láctea e está a cerca de 2 milhões de anos-luz de distância. A Via Láctea deve colidir com a galáxia de Andrômeda em cerca de 5 bilhões de anos.
Partes da Via Láctea
1. Disco galáctico – A maioria das mais de 200 bilhões de estrelas da Via Láctea estão localizadas aqui. O disco galáctico consiste nas seguintes partes:
2. Aglomerados globulares – Algumas centenas deles estão espalhados acima e abaixo do disco. As estrelas aqui são muito mais velhas do que as do disco galáctico.
3. Halo – Uma região grande e escura que circunda toda a galáxia. É feito de gás quente e possivelmente matéria escura. A maior parte da massa da galáxia está nas porções externas da galáxia (como o halo), onde há pouca luz emitida por estrelas ou gases.
A Grande Nuvem de Magalhães (LMC) é uma galáxia anã satélite da Via Láctea que está entre as galáxias mais próximas da Terra. Está a uma distância de cerca de 163.000 anos-luz da Terra. Junto com sua galáxia anã companheira, a Pequena Nuvem de Magalhães, o LMC é visível como uma nuvem fraca nos céus do Hemisfério Sul. Situa-se na fronteira das constelações Dorado e Mensa. A Via Láctea está consumindo gás que flui das Nuvens de Magalhães. Eventualmente, essas duas galáxias menores podem colidir com a Via Láctea. Tanto o LMC quanto o SMC têm regiões de formação de estrelas, e o LMC foi o local da espetacular explosão de supernova em 1987.
A Galáxia de Andrômeda é a maior galáxia mais próxima da Via Láctea. Esta galáxia tem o nome da constelação de Andrômeda. Também é conhecido como Messier 31 ou M31. Esta galáxia espiral está localizada a uma distância de 2,5 milhões de anos-luz da nossa galáxia. É a maior do grupo local ou aglomerado local, mas não a maior galáxia em geral.
Acredita-se que esta galáxia foi formada entre 5 a 9 bilhões de anos atrás, quando duas galáxias menores colidiram e se fundiram.
Os astrônomos usam esta galáxia para entender a origem de outras galáxias porque é a mais próxima do nosso planeta. É o objeto mais distante que pode ser visto a olho nu.
A Galáxia de Andrômeda já foi classificada como uma nebulosa. Tem várias galáxias satélites, incluindo 14 galáxias anãs. O comprimento desta galáxia é de aproximadamente 260.000 anos-luz.
A Galáxia de Andrômeda está se aproximando de nós a uma velocidade de 100 a 140 quilômetros por segundo. A Galáxia de Andrômeda e a Via Láctea estão se aproximando cada vez mais ao longo do tempo. Os astrônomos acreditam que essas duas galáxias se fundirão em aproximadamente 5 bilhões de anos.
Efeito Doppler e Red Shift
O efeito Doppler é a mudança aparente na frequência ou comprimento de onda de uma onda que é percebida por um observador em movimento em relação à fonte das ondas.
Aproximando-se de fontes de luz para mostrar um desvio para o azul e as fontes de luz de retrocesso mostram um desvio para o vermelho.
Quando as estrelas estão se afastando de outras estrelas ou objetos em aceleração, isso é um Redshift.
Quando uma estrela está se movendo em direção à Terra, seus comprimentos de onda de luz são comprimidos. Isso faz com que as linhas escuras do espectro se desloquem para a extremidade azul-violeta do espectro. Isso significa que a fonte de luz astronômica (estrela ou galáxia) está se aproximando da Terra.
O Hubble usou o Efeito Doppler para a luz para medir a velocidade com que estrelas e galáxias estão se aproximando ou se afastando de nós. Ele descobriu que todas as galáxias além do Grupo Local mostram um desvio para o vermelho em seus espectros, isso significa que elas devem estar se afastando da Terra. Se todas as galáxias fora do Grupo Local estão se afastando da Terra, então todo o universo deve estar se expandindo.
Lei de Hubble
A Lei de Hubble é a afirmação em astronomia de que as galáxias se afastam umas das outras e que a velocidade com que se afastam é proporcional à sua distância. Isso leva à imagem de um universo em expansão e, extrapolando no tempo, para a Teoria do Big Bang.
Teoria do Big Bang
A principal teoria sobre a formação do universo é chamada de teoria do big bang. De acordo com essa teoria, aproximadamente 13,7 bilhões de anos atrás, o universo começou com uma enorme explosão. O universo inteiro começou a se expandir em todos os lugares ao mesmo tempo.
