Tipos de galáxias: espiral, elíptica e irregular

As galáxias se dividem, na prática, em três formas principais: as espirais, que têm braços enrolados e um miolo brilhante; as elípticas, que são bolas ou ovais de luz sem nenhum detalhe; e as irregulares, que não têm forma nenhuma que se possa descrever. A nossa, a Via Láctea, é uma espiral — e, mais especificamente, uma espiral barrada, com uma barra de estrelas atravessando o centro.

Essa classificação não é decoração. A forma de uma galáxia conta o que aconteceu com ela: se ainda fabrica estrelas novas, se já bateu em alguma vizinha, se tem gás sobrando ou se gastou tudo. É a coisa mais parecida com uma certidão de nascimento que um astrônomo consegue ler de longe.

O desenho que Edwin Hubble fez em 1926

A classificação que se usa até hoje foi proposta pelo astrônomo americano Edwin Hubble em 1926 — o mesmo que dá nome ao telescópio espacial. Ele organizou as galáxias num diagrama que ficou conhecido como diapasão de Hubble, porque o desenho lembra um diapasão, aquele garfo de metal que os afinadores de piano batem para tirar uma nota.

O cabo do garfo tem as elípticas; onde ele se abre em dois dentes ficam as espirais, comuns num dente e barradas no outro. Os códigos são estes:

A letra final das espirais diz o quanto os braços estão apertados, e o tamanho do bojo central acompanha: quanto mais enrolados os braços, maior o miolo.

Vale um aviso que a própria NASA faz na legenda do diagrama: o diapasão não é uma linha do tempo. Por muito tempo se imaginou que as galáxias "nasciam" elípticas e viravam espirais, ou o contrário. Hoje sabe-se que a evolução das galáxias é bem mais complicada do que isso — e a ideia original de Hubble é tratada como uma simplificação útil, não como uma sequência de estágios.

Espirais: as que ainda estão fabricando estrelas

São as galáxias das fotos de pôster, e a foto de capa deste artigo é uma delas. Uma espiral tem três partes: um bojo central, meio esférico e amarelado; um disco fino onde ficam os braços; e um halo difuso em volta, com aglomerados de estrelas velhas.

Os braços não são estruturas sólidas que giram junto com as estrelas — se fossem, teriam se enrolado e sumido há bilhões de anos, porque a parte de dentro do disco gira mais rápido que a de fora. A explicação aceita é que eles são ondas de compressão, regiões onde o gás fica momentaneamente mais denso. O gás comprimido desaba e forma estrelas novas, e é por isso que os braços são azulados e salpicados de manchas rosadas: o azul são estrelas jovens e quentes, o rosa é gás de hidrogênio brilhando em berçários de estrelas, assunto de O que é uma nebulosa? Tipos, como se formam e como ver.

É uma boa analogia pensar num engarrafamento: o congestionamento fica parado no mesmo trecho da estrada por horas, mas os carros dentro dele estão sempre entrando e saindo. Os braços são o engarrafamento; as estrelas são os carros.

A barra que atravessa o centro (e que a nossa galáxia tem)

Cerca de dois terços das galáxias espirais são do tipo barrada: em vez de os braços saírem direto do bojo, eles saem das pontas de uma barra reta de estrelas que corta o centro.

A Via Láctea é uma delas. Isso é difícil de perceber de dentro, porque moramos no meio do disco e vemos a nossa própria galáxia de perfil — o assunto está em O que é a Via Láctea e como ver a nossa galáxia do Brasil. Foi preciso mapear o movimento e a distância das estrelas por décadas para descobrir que existe uma barra ali.

Elípticas: bolas de luz sem detalhe nenhum

Uma galáxia elíptica não tem braços, não tem disco e quase não tem poeira. É uma nuvem lisa de estrelas, mais brilhante no meio e desbotando para as bordas, com formato que vai de redondo a bem achatado.

A diferença de fundo em relação às espirais é o gás. Numa espiral, sobra gás frio no disco para continuar fabricando estrelas. Numa elíptica, o gás acabou ou foi aquecido demais, e a fabricação parou. O que resta é uma população de estrelas velhas e avermelhadas, que dá àquela luz um tom amarelado.

As elípticas são menos comuns que as espirais, mas incluem as maiores galáxias conhecidas, no centro de grandes aglomerados. A explicação mais aceita para isso é que elas se formam de fusões: quando duas espirais colidem ao longo de bilhões de anos, os discos organizados se desfazem e o que sobra é uma bola de estrelas em órbitas desordenadas.

Lenticulares: o tipo do meio

A lenticular (S0) é descrita pela NASA como um cruzamento entre espiral e elíptica: ela tem o bojo central e o disco típicos de uma espiral, mas não tem braços. Vista de perfil, parece uma lente — daí o nome.

São um bom lembrete de que a natureza não se importa com as nossas gavetas. O diapasão de Hubble tem caixinhas bem definidas; as galáxias reais vivem nos cantos entre elas.

Irregulares: as que não se encaixam

Uma parte das galáxias simplesmente não tem forma reconhecível. São as irregulares: manchas de estrelas sem bojo, sem disco, sem simetria. A NASA descreve formatos que vão de palitos de dente a anéis e a simples agrupamentos de estrelas.

Duas coisas costumam produzir uma irregular: ser pequena demais para que a gravidade organize o conjunto, ou ter sido deformada por um encontro com uma galáxia maior. As duas vizinhas mais famosas do céu do Brasil, as Nuvens de Magalhães, são irregulares — e a maior delas mostra sinais de estar sendo puxada pela Via Láctea.

As irregulares anãs são as menores galáxias que existem, com massas que a NASA situa entre 100 milhões e 10 bilhões de vezes a massa do Sol. Para dar escala: a Via Láctea inteira tem algo como 100 a 400 bilhões de estrelas.

As galáxias ativas, que não são uma forma

Existe uma categoria que atravessa todas as outras e que vale conhecer, porque ela aparece muito em notícia. Cerca de 10% das galáxias conhecidas são ativas: o centro delas brilha mais de 100 vezes mais que todas as estrelas da galáxia somadas.

Isso não é uma forma, é um estado. A causa é o buraco negro supermassivo do centro engolindo matéria, e o disco de gás em volta dele esquentando a ponto de ofuscar a galáxia inteira — física explicada em Um buraco negro pode engolir a Terra?.

Os casos mais extremos são os quasares. A NASA registra mais de 1 milhão deles identificados; o mais distante conhecido está a cerca de 13 bilhões de anos-luz, e o mais próximo, chamado Markarian 231, a cerca de 600 milhões de anos-luz. A fase de quasar parece durar só uns 10 milhões de anos, o que é um piscar de olhos na vida de uma galáxia.

Resumo em uma tabela