Galáxias

Vamos explicar o que são as galáxias, como se compõem e os tipos que existem. Além disso, quais são as suas características gerais e como se formam.

O que são galáxias?

As galáxias são conjuntos de estrelas, planetas, gases, poeira cósmica e matéria escura unidos entre si por forças gravitacionais. Estes conjuntos são tão grandes que a quantidade de estrelas que os formam pode ultrapassar os milhares de milhões.

A nossa galáxia, a Via Láctea, tem cerca de 100 bilhões de estrelas e um diâmetro de cerca de 100 mil anos-luz. No entanto, existem galáxias maiores e menores. Acredita-se que há, pelo menos, dois bilhões de galáxias no universo observável semelhantes à Via Láctea.

No final do século XVIII, o astrônomo alemão William Herschel realizou observações sistemáticas de nebulosas no espaço e propôs que algumas delas fossem “ilhas universais”, ou seja, galáxias independentes fora da Via Láctea. Foi no século XX, com o trabalho de astrônomos como Edwin Hubble, que se acumularam provas mais sólidas de que as nebulosas mencionadas por Herschel eram, na realidade, outras galáxias.

• Veja também: Teoria do Big Bang

Características das galáxias

As galáxias têm as seguintes características:

• São conjuntos de estrelas, planetas, gases, poeira cósmica e matéria escura.
• Têm diferentes tamanhos e formas.
• Existem bilhões delas no universo.
• Podem ser vermelhas ou azuis.
• Podem se agrupar e formar aglomerados de galáxias.

Composição das galáxias

As galáxias são compostas por:

• Estrelas. São esferas de gás que geram luz e calor. Constituem a fonte principal de energia e luminosidade em uma galáxia. Variam em tamanho, massa e temperatura.
• Planetas. São corpos rochosos ou gasosos que orbitam em torno das estrelas. Podem conter atmosferas e, em alguns casos, condições de vida adequadas. Os planetas representam uma pequena fração da massa total de uma galáxia.
• Gases. O hidrogênio é o gás mais abundante do universo e tem um papel relevante na formação das estrelas. O segundo gás mais abundante é o hélio. Outros gases que se encontram nas galáxias, em muito menor proporção, são o carbono, o oxigênio e o nitrogênio.
• Poeira cósmica. São partículas minúsculas compostas por silicatos, carbono e outros elementos que se encontram dispersos no espaço interestelar. Tal como os gases, agem como um precursor na formação de planetas e estrelas.
• Matéria escura. É uma forma invisível de matéria que não emite, não absorve nem reflete luz. Sua presença se infere por efeitos gravitacionais nas estrelas e na matéria visível. Embora a sua natureza exata ainda seja desconhecida, acredita-se que constitui uma parte significativa da massa total das galáxias.

Tipos de galáxias

As galáxias podem ser classificadas de acordo com a sua forma em diferentes tipos:

• Galáxias elípticas. Têm uma estrutura interna definida com pouca matéria interestelar. Dado que as estrelas que as compõem se encontram em uma fase muito avançada de evolução, são consideradas o tipo de galáxia mais antiga. As galáxias maiores conhecidas são elípticas. Um exemplo é a M87.
• Galáxias espirais. Têm um núcleo central do qual surgem braços que formam um espiral. No núcleo há grande quantidade de estrelas. Ao contrário, nos braços as estrelas diminuem e a matéria interestelar é abundante. Dentro do universo observável, 75% das galáxias são espirais. Um subtipo de galáxia espiral é a galáxia espiral barrada, que tem apenas dois braços, como é o caso da Via Láctea.
• Galáxias espirais barradas. Estima-se que foram galáxias em espiral que perderam a sua matéria interestelar e os seus braços, só conservam o núcleo em forma de elipse. São galáxias que se encontram em um estado de transição entre uma galáxia elíptica e uma galáxia espiral. Um exemplo é a galáxia do Sombreiro.
• Galáxias irregulares. São aquelas que não têm uma configuração definida. Muitas destas galáxias tinham originalmente forma de espiral, mas foram distorcidas pela gravidade de outra galáxia próxima de maior tamanho. Um exemplo é a Grande Nuvem de Magalhães.

Quando as galáxias são consideravelmente menores do que as restantes, são chamadas de “galáxias anãs”. Estas galáxias geralmente orbitam perto de outras maiores, e têm muito menos estrelas.

A formação das galáxias

As escalas de tempo e tamanho referentes às galáxias são tão grandes que o estudo de suas origens só pode ser realizado com o uso de simulações numéricas. Em vez de se basearem exclusivamente em observações, os astrônomos e cosmólogos utilizam simulações para modelar processos físicos complexos que explicam a formação e a evolução galáctica.

Segundo estes modelos, a teoria mais aceita é a chamada “por formação hierárquica”. A teoria da formação hierárquica sustenta que pequenas flutuações na densidade da matéria depois do Big Bang geraram regiões mais densas que o resto. Estas regiões atraíram mais matéria através da gravidade e fundiram-se com outras estruturas menores para formar protogaláxias e aglomerados estelares. Com o tempo, a fusão continuou, desde estruturas menores até galáxias maiores e massivas.

As simulações sugerem que as galáxias maiores e complexas, como as espirais e elípticas que observamos na atualidade, formaram-se desta maneira.

A cor das galáxias

As galáxias podem ter cores diferentes. A cor de uma galáxia fornece informação sobre suas propriedades e sua história de formação estelar. As galáxias que se observam desde a Terra podem ser:

• Galáxias azuis. Indicam maior atividade de formação de estrelas. Estas galáxias contêm estrelas jovens e massivas que emitem luz, principalmente azul.
• Galáxias vermelhas. Têm uma baixa taxa de formação estelar e são compostas por estrelas mais velhas. Quanto mais longe se encontra uma galáxia, mais vermelha se vê a sua cor.

Os acúmulos de galáxias

Os acúmulos de galáxias são grandes agrupamentos de galáxias e filamentos de matéria que se estendem ao longo de vastas distâncias no universo. São as maiores e mais massivas estruturas do universo observável.

Estes acúmulos contêm muitas galáxias interligadas pela gravidade e estão envoltas em grandes quantidades de matéria escura. Desta forma, podem conter milhares de galáxias e são distribuídas em uma vasta área do espaço.

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Referências

• European Space Agency. (2014). El universo. ESA Kids. https://www.esa.int/
• Instituto Astrofísico de Canarias. (s.f.). Formación y evolución de galaxias. https://www.iac.es/
• NASA Ciencia. (2021). ¿Qué es una galaxia?. https://spaceplace.nasa.gov/ 
• Ropero Portillo, S. (2023). Tipos de galaxias. EcologíaVerde. https://www.ecologiaverde.com/