Galáxias

O que são galáxias?

Galáxias são sistemas gravitacionalmente ligados formados por bilhões ou até trilhões de estrelas, além de gás, poeira interestelar, matéria escura e, em muitos casos, um buraco negro supermassivo em seu centro. Esses sistemas constituem as principais unidades estruturais do Universo em larga escala e estão distribuídos em aglomerados e superaglomerados. A dinâmica interna das galáxias é governada principalmente pela gravidade, e a presença de matéria escura exerce papel fundamental na coesão dessas estruturas, mesmo quando sua massa visível não é suficiente para explicar os movimentos observados.

Formação das galáxias

A formação das galáxias remonta aos primeiros bilhões de anos após o Big Bang, ocorrido aproximadamente há 13,8 bilhões de anos. Pequenas flutuações de densidade no plasma primordial deram origem a regiões com maior concentração de matéria, que colapsaram sob ação da gravidade. Com o resfriamento do Universo, o gás hidrogênio e hélio começou a se condensar, formando as primeiras estrelas e, posteriormente, protogaláxias. Ao longo do tempo, processos como fusões galácticas e acreção de matéria contribuíram para o crescimento e evolução dessas estruturas. Esse processo ainda ocorre, sendo comum observar galáxias em interação, o que influencia diretamente sua forma, taxa de formação estelar e atividade nuclear.

Estrutura básica de uma galáxia

A estrutura básica das galáxias é organizada em três componentes principais que desempenham funções distintas na dinâmica do sistema. O núcleo, localizado na região central, é extremamente denso e concentra grande quantidade de estrelas, além de frequentemente abrigar um buraco negro supermassivo. O disco, presente especialmente em galáxias espirais, é a área onde se encontram braços espirais ricos em gás e poeira, favorecendo a formação de estrelas jovens. Já o halo corresponde à região mais ampla e difusa que envolve toda a galáxia, sendo composto predominantemente por estrelas antigas e matéria escura, cuja influência gravitacional é essencial para a estabilidade estrutural da galáxia.

Tipos de galáxias e suas características

A classificação das galáxias baseia-se principalmente em sua morfologia, sendo o modelo mais utilizado o proposto por Edwin Hubble em 1926.


• Galáxias espirais: apresentam um disco achatado com braços espirais bem definidos, onde há intensa formação de estrelas. Possuem um núcleo central (bojo) e são ricas em gás e poeira. Geralmente abrigam populações estelares jovens e antigas.


• Galáxias elípticas: possuem formato ovalado ou esférico, com pouca ou nenhuma estrutura interna visível. São compostas predominantemente por estrelas antigas e têm baixa taxa de formação estelar, devido à escassez de gás.


• Galáxias irregulares: não apresentam forma definida, resultando frequentemente de interações gravitacionais ou colisões. São ricas em gás e possuem intensa atividade de formação estelar.


• Galáxias lenticulares: representam uma transição entre espirais e elípticas. Possuem disco, mas sem braços espirais evidentes, e apresentam pouca formação estelar.

Composição das galáxias

Uma galáxia é composta por uma vasta quantidade de estrelas, que podem variar em tamanho, temperatura e estágio de evolução, além de sistemas planetários que orbitam essas estrelas. Entre esses componentes também estão grandes nuvens de gás e poeira cósmica, responsáveis pela formação de novas estrelas em regiões chamadas nebulosas. Esses elementos visíveis constituem a chamada matéria bariônica, que pode ser observada por meio de telescópios e instrumentos astronômicos.

Contudo, uma parte significativa da composição das galáxias é formada pela matéria escura, um tipo de matéria invisível que não emite, absorve ou reflete luz, mas exerce influência gravitacional. Essa matéria é fundamental para explicar a coesão das galáxias, pois impede que elas se desintegrem devido à velocidade de rotação de suas estrelas. Dessa forma, a combinação entre matéria visível e matéria escura garante a estrutura e a estabilidade desses enormes sistemas cósmicos.

Exemplos de galáxias:


• Via Láctea: galáxia espiral barrada que abriga o Sistema Solar. Possui cerca de 100 a 400 bilhões de estrelas e um buraco negro supermassivo central denominado Sagitário A*.


• Galáxia de Andrômeda: maior galáxia do Grupo Local e a mais próxima da Via Láctea. Está em rota de colisão com a nossa galáxia, evento previsto para ocorrer em cerca de 4 bilhões de anos.


• Grande Nuvem de Magalhães: galáxia irregular próxima à Via Láctea, visível a olho nu no hemisfério sul, rica em regiões de formação estelar.


• Messier 87: galáxia elíptica supermassiva que abriga um dos maiores buracos negros já observados, cuja imagem foi registrada em 2019.


• Galáxia do Sombrero: galáxia lenticular com um núcleo extremamente brilhante e um disco de poeira bem definido, conferindo-lhe aparência semelhante a um chapéu.

Observação das galáxias

A observação das galáxias é realizada por meio de telescópios que captam diferentes tipos de radiação eletromagnética emitida por esses sistemas, como luz visível, ondas de rádio, raios X e infravermelho. Telescópios ópticos permitem visualizar a forma geral das galáxias e a distribuição de suas estrelas, enquanto instrumentos de rádio e infravermelho são capazes de detectar regiões ocultas por poeira cósmica, revelando áreas de intensa formação estelar. Já os telescópios espaciais, como o Hubble Space Telescope, operam fora da atmosfera terrestre, evitando interferências e fornecendo imagens mais nítidas e detalhadas.

Além da captação de imagens, os astrônomos utilizam técnicas como a espectroscopia, que analisa a luz emitida pelas galáxias para identificar sua composição química, temperatura e movimento. Por meio do desvio para o vermelho (redshift), é possível determinar a velocidade de afastamento das galáxias e estimar suas distâncias, contribuindo para o entendimento da expansão do universo. Dessa forma, a observação das galáxias combina diferentes tecnologias e métodos científicos para estudar sua estrutura, origem e evolução ao longo do tempo.

5 curiosidades sobre as galáxias:


1. Existem estimativas que indicam a presença de mais de dois trilhões de galáxias no Universo observável, número muito superior ao que se imaginava até o início do século XXI.


2. A maior parte da massa das galáxias não é visível, sendo composta por matéria escura, cuja natureza ainda não foi completamente compreendida.


3. Muitas galáxias possuem buracos negros supermassivos em seus centros, com massas que podem ultrapassar bilhões de vezes a massa do Sol.


4. Colisões entre galáxias são eventos relativamente comuns em escalas cosmológicas e não implicam necessariamente em colisões diretas entre estrelas, devido às grandes distâncias entre elas.


5. A luz de galáxias distantes pode levar bilhões de anos para chegar à Terra, o que significa que observá-las é, na prática, observar o passado do Universo.

Infográfico didático e resumido sobre as galáxias

Resumo didático sobre as galáxias:

• O que são galáxias: grandes sistemas formados por bilhões ou até trilhões de estrelas, além de planetas, gás, poeira cósmica e matéria escura, todos ligados pela gravidade.

• Estrutura básica: compostas por diferentes partes, como núcleo (região central densa), disco (onde ficam muitas estrelas jovens) e halo (região mais extensa com estrelas antigas e matéria escura).

• Origem das galáxias: começaram a se formar cerca de 13 bilhões de anos atrás, após o Big Bang (aproximadamente 13,8 bilhões de anos), a partir da concentração de matéria sob ação da gravidade.

• Matéria escura: componente invisível que não emite luz, mas exerce força gravitacional, sendo fundamental para manter a estrutura das galáxias.

• Tipos principais: classificadas em espirais, elípticas e irregulares, com base em sua forma e organização interna.

• Galáxias espirais: possuem braços em espiral e grande quantidade de gás e poeira, favorecendo a formação de novas estrelas (exemplo: Via Láctea).

• Galáxias elípticas: apresentam formato arredondado ou oval, com pouca formação estelar e predominância de estrelas antigas.

• Galáxias irregulares: não possuem forma definida, geralmente resultantes de interações ou colisões entre galáxias.

• A Via Láctea: galáxia onde está localizado o Sistema Solar, com cerca de 100 a 400 bilhões de estrelas e diâmetro aproximado de 100 mil anos-luz.

• Sistema Solar: localizado em um dos braços da Via Láctea, chamado Braço de Órion, a cerca de 27 mil anos-luz do centro galáctico.

• Buracos negros supermassivos: quase todas as galáxias possuem um no centro, com enorme força gravitacional (exemplo: Sagitário A* na Via Láctea).

• Distâncias no universo: medidas em anos-luz, que correspondem à distância que a luz percorre em um ano (cerca de 9,46 trilhões de quilômetros).

• Número de galáxias: estima-se que existam mais de 100 bilhões de galáxias no universo observável.

• Interações e colisões: galáxias podem se aproximar, colidir e se fundir, alterando suas formas e estruturas ao longo de milhões ou bilhões de anos.

• Expansão do universo: as galáxias estão se afastando umas das outras desde o Big Bang, fenômeno observado pelo desvio para o vermelho da luz.

• Formação de estrelas: ocorre principalmente em regiões ricas em gás e poeira dentro das galáxias, chamadas nebulosas.

• Importância científica: o estudo das galáxias ajuda a compreender a origem, evolução e estrutura do universo.

• Observação das galáxias: realizada por telescópios ópticos e espaciais, como o Hubble Space Telescope.

• Escala do universo: as galáxias se agrupam em conjuntos maiores chamados aglomerados e superaglomerados, formando a estrutura em larga escala do universo.

Por Marcia Rodrigues - Professora de Geografia - Graduada pela Universidade de Guarulhos (2005)

Atualizado em 14/04/2026