Astrônomos revelam mapa mais detalhado já feito do centro da Via Láctea

Uma equipe internacional de astrônomos divulga nesta terça-feira (10) o mapa mais detalhado já feito do centro da Via Láctea, obtido com o supertelescópio ALMA, no Chile. O levantamento mostra, em três dimensões, como o gás frio que cerca o buraco negro central da galáxia se move e se organiza para formar novas estrelas e possíveis sistemas planetários.

Um mapa inédito do coração da galáxia

A nova imagem, resultado de quatro anos de observações contínuas, revela a chamada Zona Molecular Central, a região mais densa e turbulenta da Via Láctea. É ali que se concentra Sagitário A*, o buraco negro supermassivo com cerca de 4 milhões de vezes a massa do Sol, que domina a gravidade do centro galáctico.

O trabalho é liderado por Steven Longmore, professor de astrofísica da Universidade Liverpool John Moores, à frente do levantamento batizado de ACES, sigla em inglês para Atacama Large Millimeter Array Central Molecular Zone Exploration Survey. A pesquisa usa mais de 50 antenas de rádio do ALMA, instaladas a 5 mil metros de altitude no planalto de Chajnantor, nos Andes chilenos, para fatiar o centro da galáxia em frequências de luz invisíveis ao olho humano.

Longmore compara o salto de informação a passar de fotos soltas de uma cidade para um mapa aéreo completo. “Nunca tivemos uma imagem do que está acontecendo bem no centro da nossa galáxia”, diz. “Já tivemos muitos estudos detalhados sobre pequenas regiões, mas esta é a primeira vez que temos um mapa completo do gás frio no centro da nossa galáxia.”

O gás mapeado é composto principalmente de moléculas simples, como hidrogênio e monóxido de carbono, misturadas a dezenas de compostos mais complexos. São nuvens gigantescas, que podem ter massas milhões de vezes superiores à do Sol, em constante disputa com a gravidade do buraco negro. “Tudo está tentando cair nele”, resume Longmore. Ele compara o centro galáctico a uma banheira esvaziando: Sagitário A* é o ralo; o gás, a água em redemoinho.

As imagens que o público costuma associar à Via Láctea, com braços espirais vistos de cima, continuam sendo ilustrações artísticas baseadas em modelos. O mapa do ACES, ao contrário, registra o movimento real do gás. Os astrônomos medem as frequências exatas da luz emitida por cada molécula e identificam pequenas variações provocadas pelo efeito Doppler, o mesmo fenômeno que altera o som de uma sirene em movimento. A técnica, conhecida como espectroscopia, revela se as nuvens se aproximam ou se afastam da Terra, e a que velocidade.

Como o centro da galáxia recria o universo primitivo

O centro da Via Láctea funciona como uma versão condensada do universo de bilhões de anos atrás. A região é mais quente, mais densa e muito mais turbulenta do que as vizinhanças solares que cercam a Terra. Nessas condições extremas, o gás molecular frio se comprime, entra em colapso e dá origem a novas estrelas e, em alguns casos, a sistemas planetários.

“Estamos analisando material formador de estrelas neste ambiente extremo. É a primeira análise realmente detalhada de como esse gás está distribuído no espaço tridimensional”, afirma Richard Teague, professor de ciência planetária do MIT, que acompanha o estudo de fora do consórcio. Para ele, o diferencial do ACES está em combinar uma área extensa com um nível de detalhe que antes só era possível em recortes muito menores do céu.

Os dados revelam mais de 70 linhas espectrais diferentes, cada uma associada a uma molécula específica. Entre elas estão compostos orgânicos complexos, como metanol e etanol, que os cientistas consideram precursores de aminoácidos, as unidades básicas das proteínas. “Cada uma das moléculas nos diz algo sobre as condições ali presentes”, explica Longmore.

As cores que aparecem nas imagens divulgadas ao público não correspondem ao que um observador veria se pudesse pairar sobre o ALMA. O telescópio não registra luz visível, mas sinais em comprimentos de onda milimétricos, invisíveis aos olhos. As cores são escolhidas posteriormente para destacar estruturas diferentes: tons de vermelho podem marcar regiões onde o monóxido de silício aparece, sinal de choques violentos entre nuvens massivas de gás; áreas em azul indicam zonas mais calmas e estáveis.

Ao organizar esse mosaico, os astrônomos tentam responder a uma pergunta central: quando e onde o gás vai colapsar e acender novas estrelas. A resposta ajuda a reconstruir o ritmo de formação estelar no passado remoto e a entender como galáxias como a Via Láctea crescem, se transformam e, em última instância, criam ambientes capazes de abrigar planetas semelhantes à Terra.

Ciência em escala global e os próximos passos do mapa cósmico

O ACES reúne cerca de 160 cientistas, engenheiros e operadores de telescópios espalhados por diferentes países. A equipe precisa unir, com precisão milimétrica, centenas de observações individuais feitas ao longo de quatro anos. “Tivemos que juntar muitas dessas imagens. Isso exigiu um trabalho imenso de todos”, diz Longmore.

No campo da astronomia submilimétrica, que observa o universo em frequências de rádio de altíssima sensibilidade, a escala da colaboração chama a atenção. Teague vê no projeto um retrato da nova astronomia, movida por grandes consórcios internacionais e estruturas compartilhadas. “Acho que a astronomia nessa escala não se resume mais a pequenos indivíduos trabalhando em seus laboratórios, mas sim a enormes colaborações internacionais”, afirma. “E é isso que é particularmente impressionante neste trabalho, a escala da colaboração necessária para que ele aconteça.”

Os resultados abrem caminho para novos levantamentos em outras regiões da própria Via Láctea e em galáxias vizinhas. O método usado com o ALMA pode ser replicado para mapear ambientes ainda mais extremos, próximos a buracos negros mais massivos ou a surtos intensos de formação estelar. A expectativa é que os dados do ACES alimentem dezenas de estudos específicos ao longo dos próximos anos, desde a química do gás até modelos de formação de planetas.

Longmore vê o centro galáctico como um laboratório natural para pensar as origens do Sistema Solar, formado há cerca de 4,5 bilhões de anos. “O universo nos deu um laboratório para entendermos nossas próprias origens”, diz. Ele aponta semelhanças entre o gás que hoje se acumula na Zona Molecular Central e o ambiente em que o Sol e os planetas surgem. A nova imagem não encerra a investigação, mas inaugura uma fase em que o coração da Via Láctea deixa de ser um contorno difuso e passa a ser um território cartografado, à espera de interpretações mais profundas sobre como, em meio ao caos gravitacional, uma galáxia produz estrelas, mundos e, em algum ponto, vida.