Galáxias em interação
Arp 107, o par que sorri
Duas galáxias em colisão a 465 milhões de anos-luz, cujo desenho lembra um rosto sorrindo, registradas pelo Webb em infravermelho.
Crédito ESA/Hubble & NASA, J. Dalcanton, Dark Energy Survey/DOE/FNAL/NOIRLab/NSF/AURA, SDSS ESA/Hubble CC BY 4.0
- Tipo
- Galáxias em interaçãoSIMBAD: Sy2
- Distância
- 465 milhões de anos-luzdeclarada pelo publicador da imagem, em 2024
- Constelação
- Leão MenorLMi
- Tamanho no céu
- 1,3 minutos de arcoextensão catalogada no SIMBAD
- Classificação
- Sc+E
- Observado por
- SDSS, Víctor M. Blanco 4-meter Telescope, Hubble Space Telescope
- Imagem publicada
- setembro de 2023
- Original do acervo
- 3.571 × 3.451 px12 megapixels
- Desvio para o vermelho
- z = 0,035
Veja Arp 107, o par que sorri pelo Hubble e pelo James Webb
Os dois fotografaram este objeto, e o resultado não é a mesma imagem em qualidade diferente. O Hubble registra sobretudo a luz que o olho enxerga; o Webb enxerga infravermelho, que atravessa a poeira e mostra o que estava escondido atrás dela. Arraste a divisória e veja a poeira sumir.
Comparar as duas imagens
Crédito ESA/Hubble & NASA, J. Dalcanton, Dark Energy Survey/DOE/FNAL/NOIRLab/NSF/AURA, SDSS ESA/Hubble CC BY 4.0
Arp 107 é um par de galáxias em interação na constelação do Leão Menor, a cerca de 465 milhões de anos-luz segundo a distância declarada pelo publicador da imagem. O SIMBAD registra o objeto sob a designação Z 155-31 e o classifica como Sy2, galáxia Seyfert do tipo 2, com morfologia anotada como Sc+E: uma espiral de braços abertos acompanhada de uma galáxia elíptica. O desvio para o vermelho medido é z = 0,03451, o maior deste lote com folga.
O apelido vem da aparência. Na imagem, a galáxia maior exibe dois núcleos brilhantes que lembram olhos e um arco de material que curva como uma boca, produzindo a impressão imediata de um rosto sorrindo. A comparação é útil como porta de entrada e enganosa como descrição: os dois pontos brilhantes não são estruturas equivalentes, e o arco não é um traço contínuo, mas gás e estrelas comprimidos ao longo de uma frente.
O nome Arp vem de um catálogo de galáxias peculiares organizado no século 20, que reunia objetos que não cabiam nas classificações usuais de espirais e elípticas. Muitos deles se revelaram depois casos de galáxias interagindo ou em fusão, e Arp 107 é um exemplo claro: a peculiaridade da forma é consequência direta do encontro gravitacional entre os dois corpos.
O que acontece quando galáxias colidem?
Colisão entre galáxias quase não envolve colisão entre estrelas. As distâncias entre estrelas são enormes comparadas ao tamanho delas, e duas galáxias podem se atravessar sem que dois sóis se encontrem. O que colide de verdade é o gás, que ocupa volume contínuo, e o que domina o processo é a gravidade agindo sobre a estrutura inteira de cada galáxia.
O efeito gravitacional é o de maré. A parte de uma galáxia mais próxima da outra é puxada com mais força do que a parte distante, e essa diferença estica o disco. Braços espirais se desenrolam, caudas longas de estrelas e gás são arremessadas para fora, e pontes de material se formam entre os dois corpos. Nada disso exige contato: acontece à distância, apenas pela variação do campo gravitacional.
O gás reage de outra forma. Nuvens que antes seguiam órbitas ordenadas passam a colidir umas com as outras, perdem momento angular, se comprimem e desabam. O resultado típico é um surto de formação estelar, com muitas estrelas nascendo em pouco tempo. É por isso que galáxias em interação costumam brilhar bem mais em infravermelho do que galáxias isoladas de mesma massa.
Por que o par parece um sorriso?
A impressão de rosto vem de três elementos que coincidem no enquadramento. Dois núcleos compactos e brilhantes ocupam a posição dos olhos, e um arco de material curvo, na parte inferior da galáxia maior, ocupa a posição da boca. A mente humana completa a figura antes de qualquer análise, e o nome popular do objeto nasce daí.
Fisicamente, os elementos não são equivalentes. Um dos núcleos é o centro da galáxia espiral, onde fica o buraco negro supermassivo que rende a classificação Seyfert. O outro é a companheira elíptica, um objeto inteiro visto de longe e não uma parte da primeira galáxia. Chamá-los de olhos coloca no mesmo plano coisas de natureza muito diferente.
O arco também merece cuidado. Ele não é uma linha desenhada: é material comprimido ao longo de uma frente, onde o gás foi empurrado e acabou formando estrelas. Estruturas em anel ou em arco são resultado conhecido de encontros em que uma galáxia pequena atravessa o disco de uma maior mais ou menos de frente, disparando uma onda de densidade que se propaga para fora.
O que a combinação NIRCam e MIRI mostra?
A imagem do acervo soma dois instrumentos do Webb. A NIRCam cobre o infravermelho próximo, com canais em 900, 1.500, 2.000, 2.770, 3.560 e 4.440 nanômetros. Nessa faixa quem domina é a luz das estrelas, especialmente das mais velhas e frias, e a poeira ainda é razoavelmente transparente. É o canal que mostra a estrutura estelar da galáxia.
A MIRI cobre o infravermelho médio, com canais em 7.700, 10.000 e 15.000 nanômetros. Ali as estrelas praticamente desaparecem e quem brilha é a poeira. O filtro de 7.700 nanômetros está identificado no metadado como PAH, sigla para hidrocarbonetos aromáticos policíclicos: moléculas grandes de carbono que absorvem ultravioleta e reemitem em bandas características do infravermelho médio. Onde há PAH forte, há formação estelar recente aquecendo o material em volta.
O canal de 10.000 nanômetros está marcado como silicato, faixa em que os grãos minerais da poeira absorvem e emitem. Combinar as duas câmeras produz uma imagem em que se lê ao mesmo tempo onde estão as estrelas e onde está o material que elas aqueceram. Numa colisão, essas duas informações raramente coincidem, e a diferença entre elas é o que conta a história do encontro.
O que o desvio para o vermelho diz aqui?
Com z = 0,03451, Arp 107 se afasta a aproximadamente 10.300 quilômetros por segundo. Diferente dos objetos galácticos deste lote, aqui o desvio para o vermelho tem origem cosmológica: ele reflete a expansão do espaço entre nós e o par de galáxias, e não um movimento próprio através do espaço.
Nessa faixa de distância a relação entre desvio para o vermelho e distância já é razoavelmente direta, porque a velocidade de expansão supera com folga as velocidades próprias das galáxias dentro dos grupos. É por isso que o valor de 465 milhões de anos-luz declarado pelo publicador é compatível com o z medido, enquanto para objetos muito próximos essa conta seria pouco confiável.
Vale traduzir o número em tempo. A luz que forma esta imagem partiu de Arp 107 há centenas de milhões de anos, muito antes de a superfície da Terra ter plantas. A colisão que se vê no quadro terminou de acontecer há muito tempo do ponto de vista das galáxias envolvidas: o que se observa é um estágio antigo de um processo que, de lá para cá, já avançou.
Os números deste objeto
| Distância | 465.000.000 anos-luzdeclarada pelo publicador da imagem |
|---|---|
| Constelação | Leão Menor (LMi) |
| Identificação principal | Z 155-31SIMBAD |
| Outros nomes | Arp 107 |
| Classificação | Sy2, galáxia Seyfert do tipo 2SIMBAD |
| Morfologia | Sc+E, espiral acompanhada de elíptica |
| Tamanho aparente | 1,29 minuto de arcoSIMBAD |
| Coordenadas J2000 | AR 163,0623 graus, Dec 30,0579 graus |
| Desvio para o vermelho | z = 0,03451 |
| Campo da imagem | 5,4 por 2,2 minutos de arcometadado da imagem |
| Imagens no acervo | 1 |
O que reparar nesta imagem
- A ponte entre as duas galáxiasO filamento tênue que liga a espiral à companheira é material arrancado pela maré gravitacional. Ele mostra que o encontro não é uma coincidência de perspectiva.
- O arco que parece uma bocaA curva brilhante na parte inferior não é um traço contínuo. É gás e estrelas comprimidos ao longo de uma frente de densidade disparada pela passagem da companheira.
- Os dois núcleos brilhantesOs dois pontos que lembram olhos não são equivalentes. Um é o núcleo ativo da espiral, classificado como Seyfert, e o outro é a galáxia elíptica inteira vista de longe.
- O tamanho real no quadroO par tem 1,29 minuto de arco e o campo da imagem tem 5,4 de largura. Sobra bastante espaço em volta, e boa parte dos pontos que preenchem esse espaço são galáxias de fundo.
Por que esta imagem tem essas cores
Estas cores não são as que seus olhos veriam. Parte da luz registrada está fora da faixa visível, então cada filtro recebeu uma cor para que a informação pudesse aparecer numa tela.
ultravioletainfravermelho e ondas de rádio
- Roxoluz visível · u354 nminvisível ao olho
- Azulluz visível · DECam · G474 nmolho enxerga
- Azulluz visível · G477 nmolho enxerga
- Luminâncialuz visível · ACS · V606 nmolho enxerga
- Verdeluz visível · R623 nmolho enxerga
- Verdeluz visível · DECam · R644 nmolho enxerga
- Amareloluz visível · I762 nminvisível ao olho
- Vermelholuz visível · Z913 nminvisível ao olho
- Vermelholuz visível · DECam · Z919 nminvisível ao olho
Estes dados vêm do metadado publicado pelo próprio ESA/Hubble junto com a imagem, filtro por filtro. Nada aqui é estimativa nossa.
Que tamanho é isso, de verdade
Cerca de 10 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 3,0 minutos de arco de largura no céu, e a Lua cheia mede cerca de 31 minutos de arco.
Levando a distância em conta, o objeto tem cerca de 174.814 anos-luz de ponta a ponta. Para comparar: a Via Láctea inteira tem por volta de 100 mil anos-luz de diâmetro.
A luz desta imagem levou 465 milhões de anos para chegar até o telescópio. Você não está vendo o objeto como ele é hoje, e sim como ele era quando os dinossauros não voadores ainda dominavam a Terra, que se extinguiram há cerca de 66 milhões de anos.
Dá para ver isso daqui?
Agora este objeto está abaixo do horizonte de São Paulo, SP. Ele volta a subir mais tarde, e alcança no máximo 36° de altura daqui.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 36 graus acima do horizonte.
Este objeto não é visível a olho nu. A imagem existe porque um telescópio acumulou luz por muito tempo, com instrumentos que enxergam faixas que o olho humano não alcança.
Quanto já se olhou para aqui
- 5registros do Hubble
- 9registros do James Webb
- 9registros do GALEX
Contagem de observações arquivadas no Mikulski Archive for Space Telescopes, o repositório público operado pelo Space Telescope Science Institute, para uma busca num raio de 1,2 minutos de arco em torno da coordenada deste objeto. Um registro é um produto de observação, e não uma noite de telescópio nem uma fotografia: uma única campanha científica costuma render dezenas deles. O número serve para comparar a atenção que cada objeto recebeu, não para contar fotos.
O que ainda não se sabe
A geometria exata do encontro entre as duas galáxias de Arp 107 não está determinada. Reconstruir o ângulo de aproximação, a velocidade relativa e quanto tempo já se passou desde a passagem mais próxima exige simulações comparadas com dados de velocidade ponto a ponto, e diferentes conjuntos de parâmetros produzem imagens parecidas. Também segue em aberto quanto do surto de formação estelar observado foi disparado pela interação e quanto já estava em curso, e se as duas galáxias vão terminar fundidas em um único objeto ou apenas se afastar depois do encontro.
Divulgação que só conta o que já está resolvido dá a impressão errada de que a astronomia acabou. Ela não acabou, e este bloco existe para separar o que está estabelecido do que continua em disputa entre pesquisadores.
Uma coisa que quase ninguém sabe
O catálogo Arp foi montado justamente para reunir galáxias que não cabiam nas categorias existentes, e por muito tempo essas formas peculiares foram tratadas como curiosidades sem explicação comum. Hoje boa parte delas é entendida como fotografias de encontros gravitacionais em estágios diferentes, e o catálogo virou uma coleção de instantâneos de um mesmo processo.
Outras imagens deste objeto
Vídeo de Arp 107, o par que sorri
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Créditos das imagens desta página
Todas as imagens deste acervo são publicadas sob licença Creative Commons Attribution 4.0 pelos observatórios que as produziram, e o crédito exigido por cada uma vem abaixo, na íntegra.
- Par de galáxias NGC 2207 e IC 2163
Crédito NASA, ESA, CSA, STScI ESA/Hubble CC BY 4.0
- Arp 142, o Pinguim e o Ovo
- Quinteto de Stephan
- Galáxias das Antenas
Crédito ESA/Hubble & NASA ESA/Hubble CC BY 4.0
- Arp 273, a rosa de galáxias
Crédito NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) ESA/Hubble CC BY 4.0
Perguntas frequentes
- O que é Arp 107?
- Arp 107 é um par de galáxias em interação na constelação do Leão Menor, a cerca de 465 milhões de anos-luz segundo a distância declarada pelo publicador da imagem. O SIMBAD registra o objeto como Z 155-31 e o classifica como Seyfert do tipo 2, com morfologia Sc+E, ou seja, uma galáxia espiral de braços abertos acompanhada de uma elíptica. A aparência de rosto sorrindo vem da combinação de dois núcleos brilhantes com um arco curvo de material.
- As galáxias de Arp 107 estão realmente colidindo?
- Sim, e a evidência está na própria imagem. A ponte de material que liga os dois corpos e o arco de gás comprimido são estruturas produzidas por forças de maré gravitacional, que só aparecem quando duas galáxias se aproximam de verdade. Uma simples coincidência de perspectiva, com uma galáxia muito mais distante que a outra, não produziria filamentos ligando as duas nem deformações no disco da espiral.
- Estrelas colidem quando duas galáxias se chocam?
- Praticamente nunca. As distâncias entre estrelas são gigantescas comparadas ao tamanho delas, e duas galáxias podem se atravessar sem que dois sóis se encontrem. O que colide é o gás, que ocupa volume contínuo, e o que reorganiza tudo é a gravidade agindo sobre a estrutura inteira de cada galáxia. O efeito visível são braços desenrolados, caudas de maré, pontes de material e um surto de formação estelar onde o gás foi comprimido.
- Por que Arp 107 parece um rosto sorrindo?
- Porque três elementos coincidem no enquadramento: dois núcleos compactos e brilhantes na posição dos olhos e um arco curvo de material na posição da boca. A percepção é humana, não física. Os dois pontos brilhantes não são equivalentes, já que um é o núcleo ativo da galáxia espiral e o outro é a companheira elíptica inteira. O arco também não é um traço, e sim gás e estrelas comprimidos ao longo de uma frente de densidade.
- O que a câmera MIRI acrescenta à imagem do Webb?
- A MIRI cobre o infravermelho médio, com canais em 7.700, 10.000 e 15.000 nanômetros, faixa em que as estrelas praticamente somem e quem brilha é a poeira. O filtro de 7.700 nanômetros está centrado na banda dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, moléculas de carbono que absorvem ultravioleta e reemitem no infravermelho, indicando formação estelar recente. O de 10.000 nanômetros marca silicatos. Somada à NIRCam, que mostra as estrelas, a MIRI mostra o material que elas aqueceram.
- Quanto tempo a luz de Arp 107 levou para chegar até nós?
- Cerca de 465 milhões de anos, segundo a distância declarada pelo publicador da imagem. O desvio para o vermelho medido, z = 0,03451, corresponde a aproximadamente 10.300 quilômetros por segundo de afastamento e tem origem cosmológica: reflete a expansão do espaço entre nós e o par de galáxias. A imagem mostra, portanto, um estágio antigo da colisão. Do ponto de vista das galáxias envolvidas, o processo já avançou bastante desde então.
Fontes oficiais
- ESA/Hubble: Condições de uso das imagens do Hubble: licença Creative Commons Attribution 4.0, que permite uso comercial desde que o crédito completo apareça visível e com link ativo.
- ESA/Webb: Mesmas condições para as imagens do James Webb, com o crédito exigido informado imagem por imagem no metadado.
- ESO, Observatório Europeu do Sul: Condições de uso das imagens dos telescópios do ESO no Chile, também sob Creative Commons Attribution 4.0.
- SIMBAD, Centro de Dados Astronômicos de Estrasburgo: Identificação canônica de cada objeto, tipo, coordenadas equatoriais e tamanho aparente. Base operada pelo Observatório Astronômico de Estrasburgo, França.
- Fronteiras das constelações da IAU (Roman 1987): Tabela oficial de fronteiras que define em que constelação cai cada coordenada, usada aqui após precessão para o equinócio B1875,0.
- Astronomy Visualization Metadata (AVM): Padrão que define os campos de comprimento de onda, cor atribuída, escala e coordenada que este acervo lê de cada imagem.
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Como citar esta página
ValorFinal. Arp 107, o par que sorri. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/arp-107. Consultado em: 23/08/2026.