The birth of the galaxy in 60 seconds - Scott Hershberger

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Eliana Santos

Within the Milky Way, the Earth resides on the inner edge of a spiral arm.

No interior da Via Láctea, a Terra reside na borda interna de um braço espiral.

But this isn’t our permanent address.

Mas esta não é a nossa morada permanente.

When most dinosaurs went extinct,

Quando a maioria dos dinossauros se extinguiu,

our solar system was in a different arm than it is today!

o nosso sistema solar situava-se num braço diferente do que hoje!

The Milky Way never stops changing;

A Via Láctea está sempre a mudar,

even its structure continues to evolve.

até mesmo a sua estrutura continua a evoluir.

Para vermos porquê, vamos começar pelo início da nossa galáxia,

To see why, let's start at our galaxy's very beginning.

13 billion years ago,

há 13 mil milhões de anos.

propelled by supernovae and the general chaos of the early universe,

Impulsionadas por supernovas e pelo caos geral do Universo primitivo,

the gas and dust particles that eventually became our Milky Way

as partículas de gás e poeira

que acabaram por se tornar na nossa Via Láctea

were whizzing around in every direction.

rodopiavam em todas as direções.

Each particle had a certain angular momentum—

Cada partícula tinha um determinado momento angular

the magnitude and direction of its rotation

— a dimensão e a direção da sua rotação

around the emerging galaxy’s center.

em volta do centro da galáxia em formação.

Just as the new galaxy’s total mass

Tal como a massa total da nova galáxia

was the sum of the individual particles’ masses,

era a soma das massas das partículas individuais,

the galaxy also had an angular momentum

também a galáxia tinha um momento angular

that was the sum of the particles’ angular momenta.

que era a soma dos momentos angulares das partículas.

So, despite the wild motion of its parts,

Assim, apesar do movimento selvagem das suas partes,

the galaxy as a whole was rotating about an axis.

a galáxia, como um todo, girava em torno de um eixo.

Meanwhile, the gas and dust particles frequently collided,

Entretanto, as partículas de gás e poeira colidiam com frequência,

losing some energy to heat.

perdendo alguma energia para o calor.

Because they slowed down,

À medida que abrandavam,

gravity was able to pull them closer to the galactic center.

a gravidade conseguia puxá-las para mais perto do centro galáctico.

So, why did the Milky Way, like most galaxies, become flat,

Então, porque é que a Via Láctea — tal como a maioria das galáxias —

ficou plana e não esférica, como as estrelas e os planetas?

and not spherical like stars and planets?

The answer lies in its angular momentum.

A resposta está no seu momento angular.

The laws of physics dictate that in the absence of external forces,

As leis da Física ditam que, na ausência de forças externas,

the total angular momentum of an object or system has to stay the same over time.

o momento angular total de um objeto ou sistema

tem de permanecer o mesmo ao longo do tempo.

In a star or planet, the spinning material is so dense

Numa estrela ou planeta, o material em rotação é tão denso

that the outward pressure partners with gravity

que a pressão exterior junta-se à gravidade

to create a mostly spherical shape.

para criar uma forma essencialmente esférica.

But emerging galaxies tend to have low densities and high angular momenta,

Mas as galáxias em formação tendem a ter baixas densidades

e momentos angulares elevados,

meaning that the spinning motion is a more significant factor

o que significa que o movimento de rotação é um fator mais significativo

than the outward pressure.

do que a pressão para o exterior.

Indeed, if a galaxy has a lower angular momentum,

Na verdade, se uma galáxia tiver um momento angular inferior,

an egg shape can form.

pode formar-se uma forma oval.

In galaxies like the Milky Way,

Em galáxias como a Via Láctea,

particles, instead of falling directly towards the center,

as partículas, em vez de caírem diretamente para o centro,

tended to fall parallel to the axis of rotation,

tendiam a cair paralelas ao eixo de rotação,

as to keep the larger total angular momentum constant.

de modo a manter constante o momento angular total maior.

Over billions of years the cloud of particles gradually fell,

Ao longo de milhares de milhões de anos,

a nuvem de partículas caiu gradualmente,

sped up in their orbits, and created a spinning disc.

acelerou nas suas órbitas e criou um disco giratório.

Now what about the arms?

E quanto aos braços?

Spiral arms, like the one Earth is in,

Os braços espirais, como aquele em que a Terra se situa,

are regions where stars and gas are packed more tightly together.

são regiões onde as estrelas e o gás estão mais compactados.

But the arms aren't static structures.

Mas os braços não são estruturas estáticas.

They are caused by zones of compression that travel through the galaxy as waves.

São causados por zonas de compressão que viajam através da galáxia como ondas.

Just as a whirlpool has multiple peaks and troughs,

Tal como um remoinho tem múltiplos picos e depressões,

a density wave in a galaxy has multiple regions of high density—

uma onda de densidade numa galáxia tem várias regiões de alta densidade

the bright spirals— separated by regions of lower density.

— as espirais brilhantes —

separadas por regiões de menor densidade.

And as the wave travels,

À medida que a onda viaja,

different stars are constantly entering and leaving the spirals.

diferentes estrelas entram e saem constantemente das espirais.

Density waves can form in several ways.

As ondas de densidade podem formar-se de várias formas.

For some galaxies, a nearby companion galaxy stirs the pot.

Nalgumas galáxias, uma galáxia companheira próxima agita a panela.

Its gravitational pull breaks the disc’s symmetry,

A sua força gravitacional quebra a simetria do disco,

generating a wave that could last for a billion years.

gerando uma onda que pode durar mil milhões de anos.

For other galaxies,

Para outras galáxias,

the presence of a small clump of tightly packed stars and gas within the galaxy

a presença de um pequeno aglomerado de estrelas e gás

fortemente compactados dentro da galáxia

can have a ripple effect, spontaneously giving rise to a wave.

pode ter um efeito cascata, dando origem espontaneamente a uma onda.

This is thought to be the cause of the Milky Way's spirals.

Pensa-se que esta seja a causa das espirais da Via Láctea.

In both scenarios,

Em ambos os cenários,

the galaxy’s overall rotation bends the dense region into spirals,

a rotação geral da galáxia dobra a região densa em espirais,

que giram em torno do centro da galáxia.

which rotate around the galaxy’s center.

Our solar system is orbiting the galactic center faster than the spiral arms.

O nosso sistema solar está a orbitar o centro galáctico

mais depressa do que os braços espirais.

We’ll be moving deeper into our current arm for millions of years

Vamo-nos aprofundar no nosso braço atual durante milhões de anos

before eventually putting it in our rearview mirror.

antes de finalmente o colocar no nosso espelho retrovisor.

And recent observations have added another wrinkle to the picture.

Observações recentes acrescentaram mais uma ruga à imagem.

Rather than just one density wave,

Em vez de apenas uma onda de densidade,

a typical spiral galaxy likely has two or more waves that overlap with each other

uma galáxia espiral típica, provavelmente, tem duas ou mais ondas

que se sobrepõem umas às outras

and travel at different speeds.

e viajam a velocidades diferentes.

The result would be spiral arms that last for tens or hundreds of millions of years

O resultado seriam braços espirais

que durariam dezenas ou centenas de milhões de anos

before breaking apart and re-forming.

antes de se separarem e mudarem de forma.

This may be happening in the Milky Way,

Isto pode estar a acontecer na Via Láctea,

meaning that when the Earth formed 4.5 billion years ago,

o que significa que, quando a Terra se formou há 4500 milhões de anos,

the spirals themselves may have looked entirely different than they do today.

as próprias espirais podem ter parecido completamente diferentes do que são hoje.

In any case, our spirals won't last forever.

Em todo o caso, as nossas espirais não durarão para sempre.

About 5 billion years from now,

Daqui a cerca de 5000 milhões de anos,

the Milky Way will start to merge with the Andromeda galaxy,

a Via Láctea vai começar a fundir-se com a galáxia de Andrómeda,

throwing off the balance of angular momentum and creating an egg shape—

desequilibrando o equilíbrio do momento angular

e criando uma forma oval

the birth of a new era in our galaxy’s history.

— o nascimento de uma nova era na história da nossa galáxia.