16: Via Láctea

Oi pessoal, tudo bem? Então hoje vamos ver sobre a Via Láctea, que é a nossa Galáxia. O que significa nossa Galáxia?

É o local no universo onde está o Sol. E o Sol não está sozinho nesse local, o Sol tem um conjunto de estrelas vizinhas que todas estão conectadas gravitacionalmente, ou seja, sentem uma sente atração gravitacional da outra formando uma atração gravitacional conjunta no sistema né. .

. e forma esse sistema que nós chamamos de Galáxia, que é um conjunto muito grande de estrelas que estão na mesma região do espaço. É como se fosse uma espécie de ilha de estrelas no espaço, é a nossa Galáxia.

A nossa Galáxia se chama Via Láctea, porque quando a gente observa ela à noite, se você mora no local bem escuro você consegue fazer essa observação, ela nos aparecem assim. . .

como uma faixa esbranquiçada no céu. Então ela parece um caminho de leite, que era como os gregos chamavam, Via Láctea né. Gregos não, isso é latim, Via Láctea.

Então o caminho de leite, caminho esbranquiçado no céu que é o caminho de leite. E por isso ela ficou com esse nome, Via Láctea, esse caminho que eles viam no céu não sabia exatamente o que era. mas tinha esse nome de Via Láctea, hoje a gente sabe que esse caminho é uma parte da nossa Galáxia que contém muitas estrelas e portanto parece como uma faixa esbranquiçada pra gente.

. . forma uma componente da nossa Galáxia.

Quase tudo que a gente está vendo aqui é a nossa Galáxia, são estrelas da nossa Galáxia, nessa região aqui, nós temos mais estrelas, você consegue ver de noite essa região se você procurar o Cruzeiro do Sul e estiver em um local que o céu seja escuro né, aqui eu marquei em vermelhinho o Cruzeiro do Sul tá. Dá pra ver ali, tem as linhas de Cruzeiro do Sul, estão apagadinhas aqui não dá para ver direito, mas em vermelhinho marquei para você se localizar, pois o Cruzeiro do Sul é fácil identificar né. Então o Cruzeiro do Sul, a Via Láctea passa basicamente ali pelo Cruzeiro do Sul, ou as estrelas do Cruzeiro do Sul estão nessa região da Via Láctea que tem muito mais estrelas.

Eu disse quase tudo o que você vê aqui é a Via Láctea, por que você entre muitas coisas que você pode ver também, a olho nu, você vê duas manchas esbranquiçadas aqui do lado, está vendo? Na linha aqui do Cruzeiro do Sul, essas duas manchas são as chamadas nuvens de Magalhães e são outras galáxias. Nós vivemos em uma das galáxias do universo.

O universo tem, a gente não sabe exatamente o número né, mas estimamos que o universo possa ter até 2 trilhões de galáxias, no universo que a gente é capaz de ver, pode ser bem diferente disso esse número. Mas nas melhores estimativas que nós temos hoje são essas. Então a nossa Galáxia é uma entre trilhões de galáxias no universo.

E essa aqui são outras duas galáxias que estão próximas da gente, por isso a gente vê elas bem grandonas. Mas no céu aqui tem uma quantidade absurda de galáxias, só que a gente não vê a olho nu porque elas parecem serem muito pequenininhas, a gente não consegue distinguir. Então em um telescópio a gente conseguiria distinguir.

com exceção das galáxias estão próximas, como essas duas nuvens de Magalhães que estão tão próximas da gente que um dia vou acabar colidindo com a gente, formando um só objeto. Isso é outra história tá. Vamos olhar para a nossa Galáxia hoje.

A nossa Galáxia é como a gente está dentro dela, a gente não consegue observar ela direito. A gente está mergulhando dentro dela, é que nem você estar dentro de uma floresta, você vê árvores para todos os lados e você quer fazer um mapa da floresta, difícil né? É mais fácil você sair para fora da floresta e dar a volta nela e daí fazer um mapa, olhar de cima ou uma coisa, sair da floresta.

De dentro da floresta é complicado, bom a gente não pode sair da Via Láctea porque as distâncias são absurdas. A gente mal consegue até ir aos planetas do Sistema Solar, quem dirá atravessar a Galáxia, daqui a pouco vou mostrar o tamanho da Galáxia, é inviável para a gente. Então não tem muita saída.

Temos que mapear desse jeito mesmo. Os astrônomos e astrofísicos vão sofrer uma barbaridade para tentar fazer isso, estão conseguindo com um relativo sucesso, estão conseguindo. Outra coisa que a gente pode fazer para saber como é que a nossa Galáxia, é também olhar para outras então já que temos dois trilhões de galáxias no universo, olhar para outras galáxias que a gente acredita que sejam semelhantes às nossas pelo que a gente está vendo aqui em volta né.

Uma dessas galáxias que a gente pode olhar para aprender bastante sobre a nossa é essa daqui que a Galáxia Andrômeda, que é uma Galáxia próxima também a nossa, não é tão próximo quanto as nuvens de Magalhães, mas não é distante também, faz parte do que nós chamamos grupo local de galáxias, ou sejam, galáxias que são vizinhas da nossa Galáxia tá. . .

mas ela é interessante porque a nossa Galáxia é muito parecida com ela. A nossa Galáxia é a que tem uma forma de disco como essa daqui, Andrômeda, é uma forma de disco. Ela não é como uma estrela que é esférica a Galáxia.

A Galáxia é achatada, ela lembra muito mais um Sistema Solar por exemplo. Um monte de estrelas girando em torno aqui desse disco. Essas galáxias elas têm o que nós achamos inclusive de braços espirais, que vou falar daqui a pouquinho tá, são galáxias na forma de disco.

Elas parecem uns cataventos, umas hélices. Então a nossa Galáxia é assim parecida com essa aqui e com ela, a gente pode observar muitas outras galáxias ai no universo semelhantes. Então olhando para a Andrômeda a gente pode aprender bastante da nossa.

A gente, se a gente pudesse, como disse, sair da nossa Galáxia e olhar ela de cima. . .

a gente não pode por causa das distâncias né, mas se a gente pudesse fazer isso, a gente veria algo parecido com essa ilustração. Isso aqui é uma ilustração, não é uma fotografia, ilustração de como a gente veria a nossa Galáxia se a olhasse bem em cima. A gente veria mais ou menos isso daqui: um disco, a gente tá olhando de cima como uma pizza né, vamos ver um disco né, e a gente veria uma barra aqui no centro com o que chamamos de núcleo da Galáxia, veríamos regiões aqui que lembram como eu falei, hélices, que são os chamados braços espirais da nossa Galáxia.

Nós estamos mais ou menos aqui na nossa Galáxia, a posição do Sol, a gente veria assim. se a gente pegasse esse disco uma vez e olhar de cima e olhar ele de lado. .

. a gente veria mais ou menos isso daqui pra nossa Galáxia. A gente veio então o disco formando essa região bastante estreita que é o que a gente vê aqui no céu, isso aqui é uma parte do disco da Galáxia tá, tem também o centro aqui da Galáxia.

Então a gente tá vendo o disco só que de dentro da Galáxia e aparece aquele jeito no céu, quando eu olho pra cá então estou vendo as partes mais pra cima da Galáxia né. Então alguém aqui dentro da Galáxia né olhando pra cá veria o disco que é a Via Láctea, olhando pra cima haveria outras partes ali né. A gente veria então o disco, veria uma região mais gordinha aqui no meio, que os astrônomos chamam de bojo da Galáxia.

O Halo é uma região que tem bastante gás e algumas estrelas, mas é o mais extenso da Galáxia, parece né, uma região externa dela né e bastante aglomerados globulares, lembra na aula passada, mostramos um aglomerado quando fui falar da diferença de brilho e cores das estrelas, M-67. Existem muitos aglomerados na nossa Galáxia, alguns aglomerados são bem grandões, bem esféricos, contém muitas estrelas, milhões de estrelas, milhares de estrelas. Esses aglomerados globulares eles circundam toda a nossa Galáxia, e são muito antigos, se formaram né há muito tempo atrás, mais ou menos na mesma época da nossa própria Galáxia, alguns deles tá.

Então eles formam uma espécie de nuvem em torno da nossa Galáxia, vários aglomerados, essa é mais ou menos a estrutura, a anatomia da nossa Galáxia que a gente vê se a gente pudesse sair. A gente não pode sair, a gente sabe que é assim, acredita que é assim que a gente observa as estrelas e faz um mapa dessa distribuição de estrelas e com base nisso também olhando as outras galáxias aí pelo universo como o Andrômeda e muitas outras, a gente acredita então que a nossa Galáxia tem essa cara, esse jeitão aí. Pois bem, eu falei de várias coisas da nossa Galáxia, falei que a nossa Galáxia tem estrelas, eu falei dos aglomerados globulares, eu falei do núcleo da nossa Galáxia, na aula passado quando eu estava falando das estrelas como ela se forma, forma formas regiões nebusolas e etc.

A nossa Galáxia tem todas as suas coisas, tem vários componentes que a gente diz, as componentes mais comuns da nossa Galáxia, de qualquer Galáxia na realidade, são as estrelas como essa foto aqui do céu né, a gente tem um monte de estrelinhas, tem até um aglomerado estelar, o maior aglomerado será que nós temos na nossa Galáxia. . .

chama-se Omega Centauri, ele é tão brilhante que você consegue ver a olho nu, não desse jeito aqui, foi dado um zoom com a câmera, ele não é tão fácil de ver assim olho nu, mas um lugar escuro na verdade. . .

nem tão escuro se você tiver um olho treinado, mas num lugar escuro é mais fácil de ver, você vê como uma manchinha branca no céu de noite, Omega Centauri. Então as estrelas são os componentes mais comuns da nossa Galáxia. Nós temos aproximadamente, esse número é um tanto incerto, astrofísica é assim, tem que se acostumar.

. . .

são muitas incertezas, a gente só é capaz de observar, não pode fazer muitos experimentos detalhados como na física. . .

tenha entre 200 a 400 bilhões de estrelas na nossa Galáxia. É difícil de saber o número certinho, porque a gente tá bem dentro do disco. Então quando eu tento olhar para uma região mais distante da Galáxia, tem um monte de coisa na frente.

Um monte de estrela brilhante e perto. . .

e eu preciso contar as estrelas que estão bem longe, lá do outro lado do disco, muitas delas são estrelas bem pequenininhas que não brilham quase nada. A gente não pode assumir o disco é igual em todos os locais, porque não é! Ele muda de lugar para lugar.

Então preciso fazer uma contagem com cuidado. Por isso as incertezas são grandes. Mas 200 a 400 bilhões de estrelas, eu digo para você, é muita estrela né.

Se a gente tem 2 trilhões de galáxias, cada uma com centenas de bilhões de estrelas. . .

a gente tem um número absurdo de estrelas no universo, o universo como um todo né. Então a nossa Galáxia contém muitas, muitas, muitas estrelas e elas estão girando né ali pela nossa Galáxia. Outra componente que é importante que a gente tem na nossa Galáxia é a poeira, bastante poeira e bastante gás.

Aqui eu tenho uma uma outra nebulosa né, onde a gente vê muita poeira tá, isso aqui é imenso, isso aqui são estrelinhas essa região que é absurdamente grande. Então eu tenho bastante poeira e bastante gás, e estrelas surgindo aqui no meio de tudo isto ai tá. Então essas componentes a gente vê em vários locais da nossa Galáxia e são regiões onde se formam muitas estrelas, onde acontecem muitas coisas bastante interessantes, mecanismo de formação, de morte das estrelas, planetas e etc.

E a própria evolução dinâmica da Galáxia, a gente consegue estudar olhando essas regiões, são super interessante a gente tem várias dessas na Galáxia. Além disso e agora fica interessante, quando a gente olha para o núcleo da nossa Galáxia, a gente encontra lá uns buracos negros supermassivo. O quer dizer um buraco negro supermassivo?

Buraco negro que a massa dele é muito maior do que a massa de qualquer estrela. Esse buraco negro que tem no centro da nossa Galáxia, vou mostrar um vídeo pra vocês aqui um pouquinho, ele tá na direção de uma constelação de Sagitário, chama de Sagitário A, a gente estima que ele possa ter até quatro milhões de vezes a massa do Sol. Ou seja, é como se tivessem 4 milhões de sóis ali dentro.

Você imagina, imagina agora! Faça um exercício. .

. o que é pegar 4 milhões de sóis, que para a nossa Galáxia é grande coisa né, porque tem 200 a 400 bilhões de estrelas. .

. imagine 4 milhões dessas estrelas aí parecidas com o Sol, com a massa do Sol, 4 milhões de estrelas e bota elas todas no mesmo lugar. O que vai acontecer?

O que aconteceria se você tentasse fazer? Bom, primeiro que vai brilhar muito né. .

. um brilho de 4 milhões de estrelas juntas. 4 milhões em vezez o brilho do Sol, é muita coisa, muita coisa, o brilho é muito grande.

Depois, além de brilhar muito, você não vai conseguir colocar essas estrelas em um lugar muito pequeno. A medida que você vai colocando as estrelas, vão ocupando o espaço e vai virar uma "bolona" né. Pois bem, quando a gente olha para o centro da Galáxia, gente não vê: nada brilhando com 4 milhões de vezes a massa do Sol, do brilho do Sol desculpe.

. . e não vê 4 milhões de estrelas lá.

Mas a gente vê, os objetos girando em torno de um ponto escuro, completamente escuro, com uma velocidade e uma órbita tal que só pode ser explicada se tiver um objeto com 4 milhões de vezes a massa do Sol ali. Não tem outra forma daquelas estrelas girarem. Eu vou mostrar o vídeo, que não é exatamente um vídeo, ele é uma sequência de fotos tiradas das estrelas no centro da nossa Galáxia e você vai ver as estrelas girando em torno do nada.

A velocidade e a órbita com que ela gira não só pode ser explicada como falei, se ali no meio daquele nada. . tiver um objeto com 4 milhões de vezes a massa do Sol.

Só tem uma maneira de ter um objeto com 4 milhões de vezes a massa do Sol aqui no meio, ele ser um buraco negro, a única explicação. Como eu disse, é uma sequência de fotos mas eles mixaram para ficar mais claro, juntaram algumas ilustrações. Aqui por exemplo é uma ilustração, quando chegar no vídeo nessa parte você vai ver, é uma ilustração de como seria o movimento completo.

As fotos são sequenciais. . .

você vai perceber pelo vídeo. . .

vamos dar uma olhadinha. É fantástico né, a gente vê que aquelas estrelinhas naquelas imagens, elas dão uma volta em torno do nada, a S2, aquela estrela uma volta em torno do nada. Se a gente usa os cálculos de computador e faz uma simulação, a gente vê como eu disse, que tem um buraco negro com 4 milhões aproximadamente de vezes a massa do Sol ali no centro da nossa Galáxia.

Agora, o tamanho da nossa Galáxia de cento para você é enorme. A nossa Galáxia é gigante, isso daqui é um quadro projetado né, das estrelas mais próximas da gente. A gente tá aqui no centro, aqui seria o Sol né, estão as estrelas mais próximas da gente.

Na realidade, a estrela mais próxima da gente, é a Proxima Centauri, ou Alpha Centauri o sistema né. Que parece nessa imagem aqui mais longe do que essas outras, mas é porque isso é uma projeção, tem que ser espaço 3D. No tridimensional, a estrela mais próxima da gente é a Prixima Centauri, que está a 40 trilhões de quilômetros.

40 trilhões de quilômetros do Sol. Só que 40 trilhões de quilômetros do Sol, é um número que não diz nada. O que é 40 trilhões?

Eu não sei o que é 40 trilhões. É um bocado, muita, com certeza, mas com o que comparar? Então os astrônomos não usam a medida de quilômetros para marcar distâncias entre objetos no universo, porque as coisas estão muito mais distantes do que quilômetro, a gente precisa usar uma medida mais apropriada.

Assim como a gente não mede a nossa altura em milímetros, por que eu teria muitos milímetros de altura, mas a gente mede metros. . .

e metros que é uma medida mais apropriada para nossa altura, a gente também mede distâncias no universo em outras unidades. Então quilômetros não é apropriado. A gente usa bastante à medida que você já deve ter ouvido falar bastante também, que é anos-luz, mas tem outras medidas que a gente pode usar, também, mas os anos-luz é uma das mais comuns.

O que é um ano-luz? É a distância que a luz percorre em um ano, ano-luz, distância que a luz percorre em um ano. A gente sabe que a velocidade da luz no espaço, no vácuo né, é de aproximadamente 300 mil quilômetros a cada segundo.

Então em um segundo ela anda 300 mil quilômetros, isso é muita coisa né. 300 mil quilômetros em um segundo, isso em um segundo, se eu pegar e multiplicar pelo número de segundos que tem um ano, um ano, a luz vai andar quase 10 trilhões de km, 9,46 trilhões de km, quase 10 trilhões de quilômetros. Então em um ano, a luz anda um monte.

Um monge, se a próxima Centauri está 40 trilhões de quilômetros da gente, em um ano a luz anda quase 10 que trilhões de quilômetros. . .

então significa que a Proxima Centauri está aproximadamente 4 anos-luz né, 4 dividido por 10. . .

40 trilhões de anos-luz que é a distância, dividido por 10 trilhões de anos luz que é quanto a luz anda em um ano. . .

da 4. . .

4 anos para a luz sair de Proxima Centauri e chegar no Sol. Aí então já era um pouco mais, assim. .

. não que a gente consiga entender mais fácil né. .

. mas pelo menos é algo mais próximo das unidades digamos assim, 4, 5, 10. .

um número mais razoável. Então a luz, a estrela mais próxima da gente está há quatro anos-luz de distância. Isso significa que ela está longe para caramba daqui, está muito longe.

Se a gente pudesse fazer uma proporção, escalonar para você entender essas distâncias, a gente poderia por exemplo colocar, dizer assim, vamos reduzir o Sol ao tamanho de uma laranja. . .

e vamos reduzir Proxima Centauri ao tamanho de uma laranja também. Se eu tenho duas laranjas, elas teriam que ter entre elas uma distância de 3 mil quilômetros para guardar a mesma proporção que o Sol está de Proxima Centauri, em 4 anos-luz. Então reduzo as estrelas ao tamanho de uma laranja, como o tamanho da minha mão.

. . Proxima Centauri vai estar há 3 mil quilômetros daqui, isso, eu estou em Joinville, 3 mil quilômetros de Joinville a Recife, então Proxima Centauri é uma mão fechada, uma laranja lá em Recife, e o Sol é uma laranja aqui em Joinville, isso é muita distância, muito grande, 3 mil quilômetros.

Portanto as estrelas da Galáxia praticamente não interagem entre si né, só gravitacionalmente, porque como eu tenho 200 ou até 400 bilhões de estrelas, o campo gravitacional que esse monte de estrelas formam é intenso e ela sente isso e acabam se movimentando juntas, formando um conjunto. Agora, a gente na astronomia não usa só um ano-luz, a gente usa outras medidas. Quando os objetos não estão muito longe, quando não está muito longe entre si por exemplo, em vez de usar um ano-luz eu posso usar um tempo menor de percorrer de trajetória da luz, por exemplo entre a Terra e a Lua, a luz leva 1,3 segundos luz, 1,3 segundos luz, então a luz leva 1,3 segundos pra vir da Lua até aqui.

Então essa é uma medida de distância, se eu quiser, segundos-luz. Entre o Sol e a Terra, a luz leva oito minutos, então quando você vê o Sol, a luz que você está vendo do Sol, saiu há oito minutos atrás do Sol. Oito minutos atrás.

Se eu olho Proxima Centauri, a luz que eu vejo dela saiu há quatro anos de lá, quatro anos atrás saiu à luz para chegar hoje aqui eu vou ver. O Sol até Netuno, já não é mais minutos, são horas né. .

. então leva quatro horas para luz sair do Sol e chegar até em Netuno. Netuno está bem mais longe.

E Proxima Centauri, arredondando né, 4,2 anos-luz certinho. E os astrônomos na verdade, usam uma outra medida que talvez você acaba encontrando muito, que não é o anos-luz, os astrônomos não gostam dos anos-luz na verdade, eles usam muito o Parsec. O Parsec, ele é parecido com os anos-luz, é 3,26 anos-luz, um Parsec da mais ou menos 3 anos-luz, mas para a astronomia ele é melhor porque ele está diretamente relacionado com o tamanho que eu vejo objetos no céu, também não vou entrar em detalhes disso, mas é uma questão trigonométrica.

Então Parsec é uma unidade mais apropriada quando a gente está fazendo cálculos com o telescópio, do que usando os anos-luz. Então se você encontrar o Parsec, você pode pensar 1 Parsec é parecido com o ano-luz, 3,2 anos-luz, é outra medida de distância. Bom, em termos dessas medidas de distância, então como é que fica a nossa Galáxia que eu falei que é enorme é, a nossa Galáxia as principais medidas delas são as seguintes: de diâmetro a nossa Galáxia tem mais ou menos 100 mil anos-luz, 100 mil anos a luz leva para sair de um lado para o outro, isso é muito tempo.

Para você ter ideia, a gente acha que o homo sapiens da nossa espécie, tem uma idade dela né, aproximadamente isso aí, de 100 a 200 mil anos, então quando quando a luz saiu de um ponto da Galáxia, de um extremo da Galáxia e foi até outro né, nesse tempo que levou surgiu a nossa espécie, mais ou menos, 100 mil anos-luz. A espessura da nossa Galáxia é bem fininha, é só de 2 mil anos-luz, 50 vezes menor do que o tamanho todo da Galáxia. .

. então a nossa Galáxia, se ela tivesse 50 centímetros, é mais ou menos isso daqui né, 50 centímetros. .

. a espessura seria de 1 centímetro, meu dedo. A nossa Galáxia é uma placa bem fininha, 50 centímetros e o meu dedo.

E o Sol ele está há 27 mil anos luz do centro da nossa Galáxia, a gente não está no centro da Galáxia, ainda bem, porque lá no centro da nossa galáxia tem aquele tremendo buraco negro, a gente ia ser devorado pelo buraco negro, ou iria ficar girando igual louco lá em torno do buraco negro, ia ser um inferno. Então graças a Deus a gente tá pra fora do centro da Galáxia, estamos há mais ou menos 27 mil anos-luz do centro da nossa Galáxia. E sobre a nossa Galáxia é mais ou menos isso que eu queria falar pra vocês, resumidamente, sobre nossa Galáxia.

. . mais do que isso a gente teria que entrar em vários detalhes que não só o nível desse curso, está bom?

Na próxima aula a gente vai falar sobre as outras galáxias, que eu falei um pouco agora, mas tem bastante coisa interessante para falar e importante sobre as outras galáxias, está bom? Um abraço pessoal.