Gaia detecta uma ondulação gigante no disco externo da Via Láctea

Os movimentos das estrelas na Via Láctea revelaram uma gigantesca ondulação para fora, desencadeada por algum evento de grande escala em um passado turbulento da nossa galáxia.

Em uma nova análise de dados reunidos pela espaçonave Gaia, dedicada ao mapeamento espacial, e por um banco de dados de estrelas pulsantes, astrônomos mediram os movimentos verticais das estrelas nas regiões externas do disco galáctico e identificaram padrões compatíveis com uma espécie de corrugação em forma de onda.

O que deu origem a essa ondulação ainda é desconhecido, mas um possível responsável seria um encontro com outra galáxia - provavelmente a galáxia anã de Sagitário, que atualmente interage com a Via Láctea - atravessando o disco galáctico como uma pedra lançada em um lago.

Essa descoberta reforça, mais uma vez, que a Via Láctea não é um objeto estático parado no espaço, mas sim uma galáxia dinamicamente ativa, ainda reverberando por causa de processos passados e em andamento.

"Taken together, these findings lead us to explore the hypothesis that there is a vertical wave extending over a large portion of the outer disk that is moving away from the galactic center," the researchers write in their paper.

"This wave, detected in young stellar populations, could primarily be part of the gaseous component of the galactic disk, revealed by the kinematics of the young stars which have inherited the bulk motions of the gas from which they were born."

Foi apenas nos últimos anos que os astrônomos começaram a montar o quebra-cabeça da arquitetura tridimensional da galáxia Via Láctea.

Isso se deve em grande parte ao Gaia, um observatório espacial que passou mais de uma década mapeando as posições tridimensionais das estrelas da galáxia a partir de sua órbita ao redor do Sol.

Mas não foram apenas as posições. O Gaia também reuniu dados sobre como essas estrelas se deslocam pela galáxia - informações que, por exemplo, revelam os vestígios de galáxias já destruídas e interações gravitacionais em curso que não são visíveis à primeira vista.

Outro aspecto que os dados do Gaia vêm esclarecendo é que o disco da Via Láctea não é calmo nem plano, mas sim deformado e ondulado em suas extremidades - um possível sinal de que algo muito massivo aconteceu na história da galáxia.

No novo estudo, uma equipe de astrônomos liderada por Eloisa Poggio, do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália, quis investigar esse comportamento incomum com mais profundidade.

Para isso, os pesquisadores analisaram dois tipos de estrelas: cerca de 17 mil estrelas gigantes jovens, a distâncias de até 23 mil anos-luz do Sistema Solar; e aproximadamente 3.400 estrelas variáveis do tipo Cefeida, a até 49 mil anos-luz do Sistema Solar.

Como o disco estelar da Via Láctea tem cerca de 100 mil anos-luz de extensão, essas amostras oferecem uma boa cobertura do disco.

Em seguida, os cientistas usaram dados dessas estrelas obtidos no DR3, a versão mais recente dos dados do Gaia disponível quando a pesquisa foi realizada, além de outros levantamentos, para determinar como esses astros se movem pela Via Láctea. Mais especificamente, eles buscavam a velocidade vertical, a assinatura de que o disco da Via Láctea está se movendo para cima e para baixo.

É aí que a história fica especialmente interessante. As duas populações estelares exibiram o mesmo padrão vertical coerente de movimento, com picos e vales alternados, como ondulações na água.

E, também como acontece com as ondas em um lago, a amplitude dessas ondulações aumenta com a distância ao centro galáctico, alcançando alturas maiores acima e abaixo do plano galáctico nas partes mais externas do disco.

"This observed behavior is consistent with what we would expect from a wave," Poggio says.

Os pesquisadores ainda não sabem exatamente onde está a origem dessa onda nem o que a provocou. A galáxia anã de Sagitário é uma das possibilidades. Outra é que o fenômeno esteja relacionado à onda de Radcliffe, descoberta recentemente, que se estende por 9 mil anos-luz ao longo de um dos braços espirais da Via Láctea.

"However, the Radcliffe Wave is a much smaller filament, and located in a different portion of the galaxy's disk compared to the wave studied in our work," Poggio says. "The two waves may or may not be related. That's why we would like to do more research."

A próxima liberação de dados do Gaia, o DR4, deve ocorrer em dezembro de 2026. A equipe espera revisitar essa ondulação incomum com um conjunto de dados muito maior para finalmente entender o que faz nossa galáxia balançar no céu.

A pesquisa foi publicada em Astronomy & Astrophysics.