FÍSICA DOS BRAÇOS ESPIRAIS


Jacques Lépine

IAG/USP

As teorias explicando a física dos braços espirais de galáxias se dividem basicamente entre duas tendências: 1) aquelas que consideram que os braços são fenômenos transientes, e 2) aquelas que consideram os braços das galáxias grand design têm longa duração (bilhões de anos). O primeiro ponto de vista é baseado principalmente por simulações numéricas de n-corpos. Nesta visão, como a estrutura espiral não é uma referência fixa, e não faz muito sentido em se preocupar determinar a velocidade de rotação desta estrutura. As teorias com longa duração dos braços tem explicado a longevidade por meio de "auto consistência" (uma determinada estrutura causa perturbações das orbitas estelares que por sua vez produzem variações de densidades iguais àquela inicialmente adotada). Um braço espiral é basicamente um poço de potencial produzido pelo excesso localizado de densidade de estrelas, e que gira em torno do centro galáctico como se fosse um corpo rígido. O gás do disco cai dentro deste poço, o que gera formação de estrelas. A interação do gás com este poço gera ainda turbulência e gera fluxos de gás ao longo do poço. O raio de corotação, no qual a estrutura espiral e o material do disco giram com a mesma velocidade, se encontra a pouco menos de 1 kpc da orbita solar. Essa ressonância têm uma série de consequências, até mesmo sobre a distribuição de metalicidade no disco, que são diretamente observáveis, em nossa Galáxia e em outras galáxias.