As galáxias espirais são caracterizadas por seus braços. A maioria das galáxias espirais têm 2 ou 4 braços.
Modelo da Via Láctea [R. Hurt (SSC), JPL-Caltech, NASA]
NGC1097 [NASA, JPL-Caltech, SINGS Team (SSC)]
Braços de Galáxias Espirais
As galáxias espirais são caracterizadas por seus braços. A maioria das galáxias espirais têm 2 ou 4 braços. |
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Modelo da Via Láctea [R. Hurt (SSC), JPL-Caltech, NASA] |
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NGC1097 [NASA, JPL-Caltech, SINGS Team (SSC)] |
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Nas galáxias espirais, as estrelas e o gás que estão no disco, giram em torno do centro galáctico com a mesma velocidade em km/s. Assim, as estrelas mais próximas do centro completam uma volta mais rapidamente do que as estrelas mais distantes. Isto é chamado de rotação diferencial. |
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Os braços não são compostos pelas mesmas estrelas. Se fossem, eles se enrolariam sempre e acabariam desaparecendo devido à rotação diferencial das estrelas do disco. Na animação ao lado, cada braço tem uma cor diferente para facilitar sua identificação. |
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A espiral em uma galáxia é como uma onda que se propaga no disco. A forma da espiral não muda, isto é, o padrão espiral gira como um corpo sólido (mas não é sólido!). |
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Os braços espirais e as estrelas não giram da mesma forma. Na região mais central, as estrelas giram mais rápido do que os braços. Na região mais externa o braço gira mais rápido do que as estrelas. Onde os braços e as estrelas giram com a mesma velocidade é chamado corrotação. |
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Os braços espirais podem ser vistos como um congestionamento de órbitas. As órbitas das estrelas não são exatamente circulares. Podemos decompor o movimento das estrelas em um movimento circular principal e oscilações radiais, tangenciais e verticais menores. A composição destes movimentos resulta em uma órbita elíptica. Se estas órbitas elípticas forem giradas, uma em relação às outras, podemos ter uma situação onde as trajetórias das estrelas se aproximam mais. Com isto podemos ter um padrão espiral. |
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As estrelas, seguindo suas órbitas elípticas e precessionadas uma em relação às outras, vão se acumular formando o padrão. Note que a espiral não é feita pelas mesmas estrelas. Na região central, as estrelas passam pelos braços, ultrapassando-os. Na região externa, as estrelas vão ficando para trás em realação aos braços, que nesta posição longe do centro, giram mais rápido do que as estrelas. |
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A simulação ao lado, de uma galáxia espiral com bojo, disco e halo, foi feita com aproximadamente 100 mil partículas. Podemos comparar o desenvolvimento de braços espirais em uma galáxia isolada e outra com um satélite (1/3 da massa do disco). Esta simulação representa cerca de 1 bilhão de anos de evolução. Clique na imagem ao lado para ver a animação. |
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Para ver como são as órbitas das estrelas em uma galáxia espiral, veja esta página. |
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