Ciência

Cientistas “pesaram” a Via Láctea: são 890 bilhões de vezes a massa do Sol

Mas só 60 bilhões são detectáveis. Todo o resto consiste na misteriosa matéria escura.

Por A. J. Oliveira
13 dez 2019, 19h53

Não há qualquer dificuldade em pesar coisas como um cacho de bananas ou nosso próprio corpo: basta posicionar o objeto sobre uma balança. Mas como fazer para descobrir a massa da Via Láctea? Determinar a massa dos corpos celestes costuma ser uma tarefa bastante complicada para os astrônomos, ainda mais no caso da nossa galáxia, em que a perspectiva que temos é enviesada — afinal, estamos inseridos no meio dela.

Uma equipe internacional de pesquisadores usou um método sofisticado para obter uma nova e mais precisa estimativa da massa da Via Láctea. O tamanho dela já havia sido bem definido por pesquisas anteriores, que hoje falam de um diâmetro de 256 mil anos-luz. O estudo recente determinou que sua massa gira em torno de 890 bilhões de vezes a massa do Sol.

Isso dá aproximadamente 1,7 tredecilhões de quilos (um tredecilhão equivale ao número 10 seguido por 42 zeros).

Como não há uma balança de dimensões cósmicas – e balanças só funcionam na superfície da Terra, onde estão calibradas de acordo com a gravidade –, os astrônomos tiveram de usar modelos bastante complexos que levaram em conta diversos fatores. Tudo isso para visualizar melhor a aparência de nossa galáxia e o comportamento das estrelas e dos gases que ela contém — que são em boa parte invisíveis para nós.

O primeiro passo foi entender como esses materiais se movimentam, algo que os cientistas chamam de curva de rotação. A Via Láctea não é como um carrossel, em que tudo gira de forma fixa e ordenada. Alguns objetos rodam mais rápido, outros mais devagar. Por isso, a abordagem da pesquisa, submetida para o periódico JCAP com manuscrito já no arXiv, foi caracterizar essa locomoção para revelar a distância entre os objetos e, por fim, a massa.

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Isso é possível porque a rotação se relaciona com as forças gravitacionais a que os objetos estão submetidos — e a partir da gravidade é possível calcular massa. Cada estrela e molécula de gás da galáxia está em um constante cabo de guerra entre o puxão gravitacional do buraco negro central e o empurrão da força centrífuga produzida pela velocidade de rotação, que tenta expulsar os objetos para o meio intergaláctico.

Há um equilíbrio, um balanço entre essas duas forças – como acontece com uma criança que se segura em um gira-gira para não cair para trás.

É por isso que a maioria dos corpos nem é tragado pelo buraco negro, nem arremessado Universo afora. E foi justamente através do cálculo desse “estado de balanço” que o time foi capaz de descobrir a massa de cada objeto da galáxia. Seria só somá-los para obter o resultado final, não fosse a infame matéria escura. Estima-se que essa substância misteriosa e invisível corresponda a 93% da massa da Via Láctea.

Como a matéria escura não interage com a luz, mas tem massa e sua gravidade pode ser claramente observada, foi preciso incluí-la na conta. Com isso, além de concluir o peso total da Via Láctea, os pesquisadores também conseguiram estimar a massa da matéria escura que ela contém: 830 bilhões de vezes a massa do Sol. Ou seja: só 60 bilhões são de algo que a gente conhece. Todo o resto ainda permanece envolto em mistério.