Gaia revela uma enorme onda a atravessar a Via Láctea.

A Via Láctea não está quieta: os movimentos das suas estrelas denunciam uma ondulação gigante a propagar-se para fora, provavelmente desencadeada por um evento de grande escala algures no passado turbulento da nossa galáxia.

Gaia e a arquitectura tridimensional da Via Láctea

Só nos últimos anos é que os astrónomos começaram a reconstruir, com detalhe, a estrutura tridimensional da Via Láctea. Muito desse avanço deve-se ao Gaia, um observatório espacial que passou mais de uma década a medir, a partir da sua órbita em torno do Sol, as posições em 3D das estrelas da galáxia.

O mais valioso é que o Gaia não se limitou a “fotografar” posições: também registou como as estrelas se deslocam. Essa informação cinemática permite revelar vestígios de galáxias já assimiladas e interacções gravitacionais em curso que, a olho nu, não deixam pistas óbvias.

Uma das conclusões que tem vindo a ganhar força com os dados do Gaia é que o disco galáctico da Via Láctea não é um plano sereno e perfeitamente achatado: nas zonas mais externas surge deformado e corrugado, sugerindo que algo massivo mexeu com a galáxia ao longo da sua história.

Ondulação vertical no disco galáctico da Via Láctea (onda e corrugação)

Numa nova análise que combinou dados do Gaia com uma base de dados de estrelas pulsantes, uma equipa de astrónomos liderada por Eloisa Poggio, do Instituto Nacional de Astrofísica de Itália, mediu os movimentos de sobe-e-desce de estrelas nas regiões mais exteriores do disco. O padrão encontrado é compatível com uma corrugação em forma de onda - como se o disco estivesse a “ondular” verticalmente.

Segundo os autores, em conjunto, os resultados apontam para “a hipótese de existir uma onda vertical que se estende por uma grande parte do disco exterior e que se está a afastar do centro galáctico”.

A equipa acrescenta ainda que esta onda, identificada em populações estelares jovens, poderá estar sobretudo associada ao componente gasoso do disco: as jovens estrelas guardariam, na sua cinemática, os movimentos colectivos do gás a partir do qual nasceram.

As duas amostras usadas no estudo

Para explorar este comportamento, os investigadores analisaram dois tipos de estrelas, que permitem rastrear o disco em diferentes distâncias:

• Cerca de 17 000 estrelas gigantes jovens, até aproximadamente 23 000 anos-luz (≈ 7,1 kpc) do Sistema Solar.
  
• Cerca de 3 400 Cefeidas (estrelas variáveis Cefeidas), até cerca de 49 000 anos-luz (≈ 15 kpc) do Sistema Solar.

Tendo em conta que o disco estelar da Via Láctea tem perto de 100 000 anos-luz de diâmetro (≈ 30,7 kpc), estas amostras oferecem uma cobertura relevante das regiões internas e, sobretudo, externas do disco.

Como a equipa detectou a “ondulação” a subir e descer

A equipa recorreu aos dados da DR3 (a mais recente disponibilização do Gaia na altura em que o trabalho foi feito), complementados com outros levantamentos astronómicos, para determinar como estas estrelas se movem na Via Láctea. O sinal procurado era a velocidade vertical - a marca cinemática de que o disco está a deslocar-se para cima e para baixo em relação ao plano galáctico.

É aqui que o resultado se torna particularmente convincente: as duas populações estelares exibiram o mesmo padrão vertical coerente, com cristas e vales alternados, lembrando as ondulações que se formam na superfície de um lago.

E, tal como nessas ondulações, a amplitude aumenta com a distância ao centro galáctico: mais longe, as estrelas atingem alturas maiores acima do plano e descem mais abaixo dele nas franjas do disco.

“Este comportamento observado é consistente com aquilo que esperaríamos de uma onda”, explica Poggio.

O que poderá ter provocado a onda: Sagitário, Radcliffe… ou outra coisa?

A origem exacta da onda - onde começou e o que a desencadeou - continua por esclarecer. Uma hipótese forte é uma passagem pela Via Láctea da galáxia anã de Sagitário, actualmente em interacção com a nossa galáxia. Nesse cenário, um encontro deste tipo teria atravessado o disco como um objecto pesado que cai num lago, gerando uma perturbação que se propagou.

Outra possibilidade é uma ligação com a Onda de Radcliffe, uma estrutura descoberta recentemente que se estende por cerca de 9 000 anos-luz (≈ 2,8 kpc) ao longo de um dos braços espirais da Via Láctea.

Ainda assim, Poggio sublinha que a Onda de Radcliffe “é um filamento muito mais pequeno e encontra-se noutra zona do disco, em comparação com a onda analisada no nosso trabalho”. Por isso, as duas estruturas “podem ou não estar relacionadas”, e serão necessários novos estudos para perceber se existe uma causa comum.

Porque estas ondulações interessam (e o que mais podem revelar)

Perturbações deste género não são apenas uma curiosidade geométrica: funcionam como uma espécie de sismógrafo galáctico. Ao mapear como a ondulação varia com a distância e com a idade das estrelas, os astrónomos conseguem reconstruir melhor a história de interacções da Via Láctea - incluindo fusões antigas e encontros repetidos com galáxias satélite.

Além disso, como as estrelas jovens podem conservar a “memória” dos movimentos do gás de que nasceram, estas medições ajudam a ligar a dinâmica do gás interestelar (onde se formam estrelas) à dinâmica do disco como um todo, permitindo testar modelos sobre como o disco reage a impactos, marés gravitacionais e perturbações prolongadas.

Próximos passos com a DR4 do Gaia

A próxima grande disponibilização de dados do Gaia, a DR4, está prevista para Dezembro de 2026. A equipa pretende voltar a analisar esta ondulação com um conjunto de dados muito mais vasto, para tentar identificar com mais precisão o motor por trás deste “abanão” do disco e compreender até que ponto a Via Láctea continua a ressoar devido a processos passados - e ainda em curso.

O estudo foi publicado na revista Astronomia e Astrofísica.