Choque de galáxias

Uma galáxia é um aglomerado de gás, poeira e centenas de mil milhões de estrelas que se mantêm unidas através da força gravitacional. No entanto as estrelas não se amontoam; pelo contrário, ficam afastadas entre si, em média 3 ou 4 anos-luz, ocupando toda a galáxia num espaço de centenas de milhares de anos-luz.
Um dos fenómenos mais interessante que se pode observar no universo é o da colisão entre galáxias. Estas colisões envolvem uma quantidade extraordinária de matéria e, numa escala "temporal humana", uma "eternidade" para que se concluam.
Existem muitas colisões de galáxias observáveis actualmente e observamos ao telescópio inúmeras delas em andamento. Devido ao tempo que demoram a ocorrer não podemos assistir a toda uma colisão, mas o mecanismo que leva a estas colisões é bem conhecido, a gravidade.
Colisões de galáxias são comuns, e ajudam a entender a estrutura em larga escala do Universo. As galáxias colidem e interagem ocasionalmente e há diversos exemplos bem conhecidos na vizinhança da Via Láctea. As interacções da galáxia não são, actualmente, um evento comum na nossa vizinhança (talvez uma em cada cem galáxias) mas este número de colisões era muito elevado nos estados iniciais da formação do Universo. As galáxias quando colidem tendem também a fundir-se uma com a outra e o resultado final, depois que alguns choques violentos que duram alguns cem milhão anos, é um outro tipo da galáxia chamada de elíptica.
Durante este período, o gás destas galáxias, devido às altas temperaturas e pressões pode originar o nascimento de novas estrelas a uma taxa superior à normal. A “fusão” de galáxias é uma peça fundamental na construção da estrutura do universo e explica muitas das características peculiares das galáxias novas vistas pelo telescópio do espaço de Hubble. Um exemplo é o choque entre duas galáxias vistas pelo Hubble; a colisão entre a NGC 2207 e a IC 2163.

A observação de diferentes colisões em diferentes estágios, permite a simulação das mesmas usando computadores, que calculam com rapidez e elevada precisão as interacções gravitacionais entre as estrelas. É como ver um "filme" inteiro rodar, comprimindo milhões de anos em segundos. É como capturar um instante da eternidade.

Uma dessas simulações foi a da colisão da Via Láctea com a galáxia de Andrómeda, prevista para acontecer dentro de 3 mil milhões de anos. Esta simulação foi realizada por cientistas da Universidade de Toronto no Canadá que utilizaram um supercomputador para produzir o modelo, 50 vezes mais preciso que as animações feitas anteriormente, Os cálculos para a simulação foram feitos com um computador chamado Blue Horizon, com 256 processadores simultâneos, e levaram oitenta horas. "Se usássemos uma workstation simples, demoraríamos cerca de três anos para chegar ao mesmo resultado", explicou o astrofísico John Dubinski, que coordenou o projecto. Dubinski pretende agora estudar com novas simulações a dinâmica de interacções de grandes grupos de galáxias.
As duas galáxias, separadas por uma distância de 2.2 milhões de anos-luz, estão a aproximar-se uma da outra a uma velocidade aproximada de 500.000 km/h (número que deve aumentar à medida que elas estiverem mais próximas). Sabe-se desde 1959 que as duas galáxias estão em órbita uma da outra, o que permitiu prever que elas colidiriam.
Para simular a colisão da Via Láctea com Andrómeda, os cientistas representaram cada galáxia com quarenta milhões de estrelas e um halo de dez milhões de partículas de matéria escura para cada uma. A Via Láctea tem aproximadamente 400 mil milhões de estrelas. Uma simulação como essa envolve inúmeras variáveis, e pequenos erros de cálculo podem levar a um resultado impreciso.

Na altura em que está previsto ocorrer a colisão das duas galáxias, o Sol ainda estará a brilhar - a expectativa de vida do Sol é de mais cinco mil milhões de anos. A paisagem do céu visto da Terra deve ser tomada progressivamente pelo arco de estrelas de Andrómeda. Quando ela se juntar de facto com a Via Láctea, Dubinski prevê duas possibilidades para o Sistema solar: pode ser ejectado para o espaço intergaláctico, ou arremessado para o centro do par de galáxias.

A colaboração entre John Dubinski e o compositor John Kameel Farah deu origem ao GRAVITAS, que é um projecto de síntese entre a ciência e a arte na representação da dinâmica das galáxias. É um site a ver e ouvir...

Na imagem vemos o choque de duas galáxias; um túnel de matéria estende-se desde a galáxia NGC 1410 (à esquerda na imagem) até à galáxia NGC 1409 (à direita), atravessando mais de 20000 anos-luz de espaço intergaláctico.
Este é um exemplo sobre a forma como a colisão de galáxias propícia a troca de matéria entre elas. Os centros destas duas galáxias estão a apenas 23000 anos-luz de distância um do outro, pouco menos do que a distância do Sol ao centro da Via Láctea.
As duas galáxias estão ligadas uma à outra pela força da gravidade, orbitando em torno de um centro comum a mais de 1 milhão de km por hora.
Estas galáxias encontram-se a cerca de 300 milhões de anos-luz da Terra na constelação do Touro.