Morfologia

A forma da Via Láctea foi determinada através de observações em comprimentos de onda longos, como rádio e infravermelho, que podem penetrar a poeira presente no plano da galáxia. Com base nessas observações, os astrônomos chegaram à conclusão de que nossa Galáxia tem a forma de um disco circular, com diâmetro de cerca de 25 000 pc (100 000 anos-luz) e espessura de 300 pc aproximadamente.
modelo

O disco está embebido em um halo esférico formado pelos aglomerados globulares e provavelmente grande quantidade de matéria não luminosa. Observações desses aglomerados indicam que o halo está centrado no núcleo da Galáxia, e se estende por no mínimo 100 000 pc, bem além dos limites do disco galáctico. O bojo, que contém o núcleo, é uma região esférica de 2 000 pc de raio, envolvendo o núcleo.

NGC2997
A galáxia NGC2997 como uma representação da Via Láctea.
O Sol orbita o centro da galáxia a uma distância de aproximadamente 7900 pc. Este valor para a distância do Sol ao centro da Via Láctea, 7,9 kpc [7,86±0,14(estatístico) ± 0,04(sistemático) kpc] é o valor publicado em 2016 por Anna Boehle, Andrea M. Ghez, R. Schödel, L. Meyer, S. Yelda, S. Albers, G. D. Martinez, E. E. Becklin, T. Do, J. R. Lu, K. Matthews, M. R. Morris, B. Sitarski, G. Witzel, no artigo An Improved Distance and Mass Estimate for Sgr A* from a Multistar Orbit Analysis, 2016, Astrophysical Journal, 830, 17B), e MB.N.=4,02±0,16±0,04)×106 massas solares. 8,3±0,6 é o valor anterior pelo mesmo grupo, publicado por Andrea M. Ghez, Stefan Gillessen, Frank Eisenhauer, Tobias K. Fritz, Hendrik Bartko, Katie Dodds-Eden, Oliver Pfuhl, Thomas Ott & Reinhard Genzel, no artigo "The orbit of the star S2 around SgrA* from VLT and Keck data", Astrophysical Journal, 707, L114. 7,2 kpc é o valor publicado por Eduardo Bica, Charles Bonatto, Beatriz Barbuy & Sergio Ortolani em 2006, Astronomy & Astrophysics, 450, 105.

Da posição do Sol, onde estamos, a Galáxia é vista de perfil, daí a forma de faixa. A observação de estrelas nas proximidades do Sol mostra que elas se movem em relação ao Sol (apresentam deslocamento Doppler nos seus espectros). Isso evidencia que o disco da Galáxia não gira como um corpo rígido, mas sim tem uma rotação diferencial que lembra a dos planetas: estrelas mais próximas da centro galáctico se movem mais rápido do que as mais distantes.

O disco da galáxia contém, além das estrelas, a matéria interestelar, formada por gás e poeira, que constituem o material do qual as estrelas se formam. O gás interestelar é constituído na maior parte por hidrogênio neutro, que é não luminoso. Perto de estrelas muito quentes e massivas, o hidrogênio é ionizado pela radiação ultravioleta provinda das estrelas, e brilha por fluorescência. Se existe suficiente hidrogênio ao redor destas estrelas, ele será visível como uma nebulosa gasosa de emissão, brilhante, chamada Região HII. Um exemplo desse tipo de nebulosa é a Nebulosa de Órion.

orionmos.jpg

O hidrogênio neutro (HI) emite uma linha espectral no comprimento de onda de 21 cm, que é usada para mapear a distribuição desse gás e que teve um papel chave na determinação da estrutura espiral da Galáxia. Especificamente, os spins (sentido de rotação) do elétron e do próton, no hidrogênio neutro em seu estado fundamental, podem ser paralelos (mesmo sentido de rotação) ou opostos. A diferença de energia entre estes dois níveis corresponde a uma frequência (E=hν) de 1420,4 MHz. Portanto, a transição entre estes dois níveis de estrutura hiperfina dá origem a uma linha de comprimento de onda (λ=21,049 cm). A existência desta linha foi predita teóricamente pelo dinamarquês Hendrick Christoffel van de Hulst (1918-2000) em 1944, e observada pelos americanos Harold Irving (Doc) Ewen (1922-2015) e Edward Mills Purcell (1912-1997) em 1951. Por causa da alta abundância de hidrogênio, ela é observada em todas as direções do céu.

vdhulst.jpgvan de Hulst purcell.gifPurcell
Konrad Kuijken & John Dubinski publicaram em 1995, no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 277, 1341, modelos da Via Láctea, consistentes com a curva de rotação observada, e obtiveram:


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Modificada em 6 nov 2016