Pular para o conteúdo principal

Formação e evolução de galáxias

Uma espetacular colisão entre duas galáxias vista pelo Telescópio espacial Hubble da NASA da Galáxia Lenticular

A formação de galáxias é uma das áreas de investigação mais ativas da astrofísica, e em certo sentido, isto também se aplica à evolução das galáxias. Entretanto, há algumas idéias que já estão amplamente aceitas. O que se pensa atualmente é que a formação de galáxias procede diretamente das teorias de formação de estruturas, formadas como resultado das fracas flutuações quânticas no despertar do Big Bang. As simulações de N-corpos também tem podido fazer previsões sobre os tipos de estruturas, as morfologias e a distribuição de galáxias que observamos hoje em nosso Universo atual e, examinando as galáxias distantes, no Universo primordial.

Noções básicas sobre o Big Bang - O astrônomo belga Georges Lemaître (1894-1966) concluiu que no tempo zero havia uma massa minúscula, chamada por ele de ovo cósmico - ou super átomo - que se contraía e se expandia devido ao efeito gravitacional. Esse movimento fez com que sua temperatura interna aumentasse muito. Quando atingiu uma temperatura elevadíssima, o ovo explodiu, criando tudo o que existe hoje, como as estrelas e os planetas, dando também origem ao espaço e ao tempo. Tal visão do processo foi, posteriormente abandonada devido à teorizações sobre o comportamento das massas de estrelas em altas densidades, como nas anãs brancas e estrelas de nêutrons, em especial pelo trabalho de Chandrasekhar. Mas a idéia básica de um passado de maior densidade e temperatura para o universo se manteve e posteriormente, outras descobertas em mecânica quântica corroboraram as possibilidades de tal hipótese. Para explicar aquele total de energia que acabou expandindo-se, o russo George Gamow cunhou o fenômeno com a expressão Big Bang - criada em 1915 pelo cosmólogo inglês Fred Hoyle. Na década de 1950, a teoria foi definitivamente reconhecida com esse nome.

Perguntas fundamentais

Em astrofísica, as perguntas sobre a formação e evolução das galáxias são:
  • Como se produziu um universo tão heterogêneo a partir de um universo homogêneo?
  • Como se formaram as galáxias?
  • Como modificam-se as galáxias com o tempo?
Depois do Big Bang, o universo teve um período no qual foi muito homogêneo. Tal como se observa na radiação de fundo de microondas, as flutuações são menores que uma parte em cem mil. A teoria mais aceita é que as estruturas que observamos hoje em dia se formaram como consequência do crescimento de flutuações primordiais devido à instabilidade gravitacional. As flutuações primordiais causaram que os gases foram atraídos até áreas de material mais denso, hierarquicamente se formaron os supercúmulos, os agrupamentos galácticos, as galáxias, os cúmulos estelares e as estrelas. Uma consequência deste modelo é que a localização das galáxias indicam áreas de alta densidade do Universo primordial. Assim, a distribuição das galáxias está intimamente relacionada com a física do Universo primordial. Dados recentes aportam evidências de que as primeiras galáxias se formaram muito mais cedo do que os astrônomos previam, tão somente 600 milhões de anos depois do Big Bang. Isto deixa pouco tempo para que as pequenas instabilidades primordiais tivessem crescido o suficiente para que as protogaláxias formassem galáxias.

Comentários

Postagens mais visitadas deste blog

Classificação das Estrelas

Formação


O nascimento de uma estrela começa com uma vasta nuvem de gás e poeira flutuando no espaço interestelar. Basicamente, o processo representa a vitória da gravidade sobre a pressão. A gravidade comprime o gás para o centro da estrela, obrigando-a a produzir energia que gera a pressão suficiente para conter o colapso. O núcleo da estrela, gigantesco reator de fusão nuclear, processa a matéria do meio interestelar sintetizando, a partir dela, elementos químicos mais pesados. A gravidade atua inexoravelmente, comprimindo a estrela até levá-la a esgotar sua fonte de energia. As estrelas de pequena massa caminham para a morte resfriando-se lentamente, enquanto que as de grande massa explodem de forma violenta (brilhando 100 bilhões de vezes mais que o Sol), espalhando pelo meio interestelar os elementos químicos que foram processados no núcleo. A matéria interestelar assim “enriquecida” de elementos pesados será continuamente reprocessada em novos ciclos de formação, vida e morte de e…

O Final de uma estrela

Estrelas que se formam com menos do que umas 20 massas solares, em geral, terminam como anãs brancas, após considerável perda de massa. Como vimos anteriormente, todas as anãs brancas têm que ter massa menor do que o limite de Chandrasekhar. Se sua massa inicial é maior do que o limite de Chandrasekhar, então elas têm que ejetar seus envelopes durante a fase de nebulosa planetária até que sua massa esteja abaixo deste limite. Um exemplo de intensa perda de massa nos estágios finais é o da Nebulosa Olho de Gato, mostrada abaixo:



O estágio em que uma estrela deixa o ramo assintótico de gigantes e se torna uma anã branca depende do quão rápido ela consome seu combustível nuclear em suas regiões centrais. Estrelas de alta massa irão iniciar a queima de núcleos de carbono e extender sua existência. As de massa ainda maior irão também fundir neônio depois de usar o carbono e assim por diante. Contudo, uma vez tendo um caroço de ferro, não há mais reações nucleares de fusão. A síntese de núcl…

O que é um PULSAR

Os pulsares são estrelas excepcionalmente pequenas e muito densas. Tanto que 260 milhões deles poderiam caber no mesmo volume da Terra, e 1,3 milhões de Terras caberiam no mesmo volume de nosso Sol. Apesar de terem uma pequena fração do tamanho da Terra, os pulsares podem apresentar um campo gravitacional até 1 bilhão de vezes mais forte que o nosso. Os astrônomos acreditam que essas estrelas de nêutrons sejam remanescentes de estrelas que entraram em colapso ou de supernovas. À medida que uma estrela moribunda perde energia, ela entra em colapso. A partir desse momento, toda a sua matéria é comprimida para seu próprio interior, tornando-se cada vez mais densa. Quanto mais a matéria da estrela se move em direção ao seu centro, ela gira cada vez mais rápido, da mesma forma que os praticantes de patinação artística giram mais rápido ao juntar seus braços. Isso explica a rotação incrivelmente rápida de certos pulsares.
Por que os pulsares "pulsam"?
Os pulsares, na realidade, não…