Por que a galáxia se chama Cata-vento?

Por causa da aparência do disco visto de frente. M 101 tem vários braços espirais finos que saem do núcleo e se curvam no mesmo sentido, lembrando as pás de um cata-vento. O nome é popular e não técnico. Vale notar que a Galáxia do Triângulo, M 33, também recebe apelidos parecidos em inglês, o que às vezes gera confusão entre as duas em textos traduzidos.

O que significa a classificação S_AB de M 101?

Indica uma espiral intermediária entre as que têm uma barra de estrelas atravessando o núcleo e as que não têm. A classificação morfológica de galáxias é uma escala contínua, não um conjunto de caixas separadas: existem todos os graus entre barrada e não barrada, e M 101 fica no meio do caminho. A letra S marca que é espiral, e a combinação AB marca essa posição intermediária.

O que é a supernova que aparece na imagem de 2023?

Uma explosão de colapso de núcleo registrada em M 101 em maio de 2023, fotografada em junho pelo telescópio Gemini Norte com o instrumento GMOS-N. Supernovas assim acontecem quando uma estrela massiva esgota o combustível nuclear, o núcleo desaba e o material que cai é rebatido numa onda de choque que arrasa as camadas externas. Pela proximidade relativa da galáxia, foi um dos eventos desse tipo mais observados da década.

Por que a mesma galáxia aparece em azul, amarelo e vermelho?

Porque a imagem composta de 2009 atribui uma cor a cada telescópio. Azul corresponde aos raios X do Chandra, em comprimentos de onda abaixo de um nanômetro, que revelam gás a milhões de graus e restos de estrelas mortas. Amarelo corresponde à luz visível do Hubble em 435 nanômetros, dominada pelas estrelas. Vermelho corresponde ao infravermelho do Spitzer em 8.000 nanômetros, dominado pela poeira aquecida.

Qual o tamanho de M 101 no céu?

O SIMBAD registra 21,88 minutos de arco de tamanho aparente, quase três quartos do diâmetro da Lua cheia, que mede cerca de 30 minutos de arco. Isso faz de M 101 um alvo grande para os padrões dos telescópios espaciais: o mosaico do Hubble publicado em 2006 cobre 13,2 por 10,3 minutos de arco e ainda assim não abrange o disco inteiro. Para o campo completo é preciso recorrer a levantamentos feitos do solo.

Dá para observar a Galáxia do Cata-vento com telescópio amador?

Com dificuldade. M 101 é grande no céu, porém tem brilho de superfície baixo, ou seja, sua luz está diluída por uma área ampla. Em céu urbano ela some. Em céu escuro, um telescópio de abertura razoável mostra uma névoa arredondada e pálida, e apenas instrumentos maiores começam a insinuar os braços. A galáxia fica na constelação da Ursa Maior, perto da cauda da figura conhecida como Grande Carro.

Galáxia

Galáxia do Cata-vento

Espiral vista de frente na Ursa Maior, fotografada em raios X, luz visível e infravermelho, com três retratos do mesmo disco em três físicas diferentes.

Tipo: GaláxiaSIMBAD: GiP
Distância: 21,8 milhões de anos-luzdeclarada pelo publicador da imagem, em 2009
Constelação: Ursa MaiorUMa
Tamanho no céu: 22 minutos de arcoextensão catalogada no SIMBAD
Classificação: S_AB
Observado por: Chandra, Hubble Space Telescope, Spitzer Space Telescope
Imagem publicada: fevereiro de 2009
Original do acervo: 7.200 × 7.200 px52 megapixels

A Galáxia do Cata-vento, catalogada como M 101, fica na constelação da Ursa Maior, a cerca de 21,8 milhões de anos-luz segundo a distância declarada pelo publicador das imagens. Como M 51, ela está posicionada praticamente de frente para nós, o que expõe o disco inteiro sem distorção de perspectiva. Diferente de M 51, os braços dela não são dois e sim vários, mais finos, e cheios de nós brilhantes espalhados de forma irregular.

O SIMBAD registra a morfologia como S_AB, notação que indica uma espiral intermediária entre as que têm barra central atravessando o núcleo e as que não têm. A classificação em uma escala contínua existe porque a natureza não separa galáxias em caixas limpas: há todos os graus entre barrada e não barrada, e M 101 fica no meio.

O que torna esta página incomum no acervo é o conjunto de imagens. Além dos retratos do Hubble em luz visível, existe um composto de 2009 que soma três observatórios espaciais diferentes: Chandra em raios X, Hubble em visível e Spitzer em infravermelho. Cada canal de cor daquela imagem corresponde a um telescópio distinto e a um fenômeno físico distinto acontecendo no mesmo disco.

O que cada telescópio enxerga ali?

O composto identificado como opo0907b atribui cores por origem. O azul vem do Chandra, em comprimentos de onda abaixo de um nanômetro, milhares de vezes mais curtos que a luz visível. Radiação assim energética só sai de matéria a milhões de graus ou de processos violentos: restos de supernova, gás aquecido por choque e sistemas binários em que uma estrela despeja material sobre uma companheira compacta.

O amarelo vem do Hubble com o filtro em 435 nanômetros, no azul do espectro visível. Ali quem brilha são as estrelas, com destaque para as jovens e quentes que se concentram nos braços. O vermelho vem do Spitzer em 8.000 nanômetros, no infravermelho, faixa dominada pela poeira aquecida e por moléculas orgânicas grandes iluminadas pelas estrelas próximas.

Somar os três não é um truque estético. É a única forma de olhar para o mesmo pedaço de galáxia e ver, ao mesmo tempo, onde há estrelas, onde há matéria-prima para novas estrelas e onde estrelas já morreram. As três informações moram em faixas diferentes do espectro e nenhum instrumento único cobre todas.

Por que o disco parece desequilibrado?

Olhando com atenção, M 101 não é simétrica. O núcleo não fica no centro geométrico do disco, e os braços de um lado são mais longos e mais brilhantes que os do outro. Galáxias com essa característica são descritas como assimétricas, e a assimetria costuma indicar que alguma coisa mexeu com o disco.

A explicação mais frequente para casos assim é a interação gravitacional com galáxias vizinhas. O código do SIMBAD para M 101 é GiP, de galáxia em par, o que registra justamente que ela não está isolada. Um encontro próximo desloca o disco em relação ao centro de massa e deixa marcas que persistem por muito tempo depois de a companheira ter se afastado.

A assimetria tem consequência prática para as medidas. Se o disco não é simétrico, a curva de rotação medida de um lado não bate exatamente com a do outro, e estimativas de massa que supõem simetria ficam menos confiáveis. É um lembrete de que boa parte do que se calcula em astronomia extragaláctica depende de hipóteses geométricas sobre o objeto.

O que aconteceu ali em 2023?

Uma das imagens do acervo, feita em junho de 2023 pelo telescópio Gemini Norte com o instrumento GMOS-N, foi publicada com uma supernova visível no disco de M 101. Ela apareceu em maio daquele ano e ficou entre os eventos desse tipo mais próximos e mais observados da década, justamente pela distância relativamente pequena da galáxia.

Uma supernova de colapso de núcleo acontece quando uma estrela massiva esgota o combustível nuclear no centro. Sem a pressão gerada pela fusão, o núcleo desaba em segundos, e o material que cai é rebatido numa onda de choque que arrasa as camadas externas. O que fica visível durante semanas é essa matéria em expansão, brilhando com energia depositada pela explosão.

A imagem usa filtros em 475, 630, 656 e 780 nanômetros. O de 656 nanômetros é o H-alfa, a linha do hidrogênio ionizado, e é o mais informativo do conjunto: ele marca onde o gás está sendo energizado, tanto pelas estrelas jovens dos braços quanto pelo próprio material lançado pela explosão.

Quanto do disco cabe numa foto?

O SIMBAD registra 21,88 minutos de arco de tamanho aparente para M 101, quase três quartos do diâmetro da Lua cheia. Isso é grande para os padrões do Hubble. O retrato publicado em 2006 como o maior já montado de uma galáxia cobre 13,2 por 10,3 minutos de arco: um mosaico impressionante que, ainda assim, não abrange o disco de ponta a ponta.

As imagens compostas de 2009 cobrem 17,8 por 17,8 minutos de arco e chegam mais perto do conjunto. Para ver a galáxia inteira com folga e o campo em volta, é preciso ir a levantamentos de solo, como o registro do Digitized Sky Survey no acervo, com 221,6 por 160,2 minutos de arco.

No outro extremo estão os recortes de 0,8 por 0,8 minuto de arco, também do Hubble. Neles o brilho contínuo dos braços se desfaz em estrelas individuais e em nuvens de gás separadas umas das outras. É a mesma galáxia em duas escalas que quase não parecem o mesmo objeto, e passar de uma para a outra é o que a página permite fazer.

O que os nós brilhantes dos braços são?

Espalhados pelos braços de M 101 aparecem grumos brilhantes e avermelhados, muito maiores que estrelas individuais. São regiões H II: nuvens de hidrogênio mantidas ionizadas pela radiação ultravioleta de estrelas jovens e massivas nascidas dentro delas.

O mecanismo é o mesmo em qualquer galáxia. Fótons ultravioleta arrancam elétrons dos átomos de hidrogênio; mais tarde, elétrons e prótons se reencontram, e o elétron recapturado desce pelos níveis de energia emitindo luz em comprimentos de onda específicos. A transição mais visível é a H-alfa, no vermelho, e é por isso que essas regiões saltam aos olhos em imagens com o filtro certo.

M 101 é conhecida por ter muitas dessas regiões e algumas delas bastante grandes. A quantidade e o tamanho servem como medida indireta da taxa de formação de estrelas do disco: mais gás ionizado significa mais estrelas massivas recém-formadas, porque só elas produzem ultravioleta em quantidade suficiente e só elas vivem pouco o bastante para que sua presença indique atividade recente.

Os números deste objeto

Distância	23.323.442 anos-luzdeclarada pelo publicador das imagens
Constelação	Ursa Maior (UMa)
Identificação principal	M 101SIMBAD
Classificação	galáxia em par (GiP)SIMBAD
Morfologia	S_AB, espiral intermediária entre barrada e não barradaSIMBAD
Tamanho aparente	21,88 minutos de arcoSIMBAD
Desvio para o vermelho	z = 0,00081SIMBAD
Coordenadas J2000	AR 210,802 graus, Dec 54,349 graus
Observações no arquivo MAST	Hubble 3.067, James Webb 331, GALEX 12
Imagens no acervo	12

O que reparar nesta imagem

O núcleo fora do centroCompare a distância do núcleo até a borda de cada lado. O disco de M 101 é assimétrico, e os braços de um lado se estendem bem mais longe que os do outro.
Os grumos vermelhos nos braçosAs manchas avermelhadas alinhadas ao longo dos braços são regiões de hidrogênio ionizado, com estrelas jovens e massivas nascendo dentro delas.
As cores por telescópio no compostoNo retrato de 2009, azul é raio X do Chandra, amarelo é luz visível do Hubble e vermelho é infravermelho do Spitzer. Cada cor mostra uma física diferente.
A mudança de escala nos recortesNos recortes de menos de um minuto de arco, o brilho difuso dos braços se resolve em estrelas separadas. É o mesmo disco visto a poucas centenas de anos-luz por vez.

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

Azulraios X · ACIS · Hard X-ray1 nminvisível ao olho
Amareloluz visível · ACS · B435 nmolho enxerga
Vermelhoinfravermelho · IRAC · Near-IR8 µminvisível 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 1,7 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 18 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 138.749 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 21,8 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 primeiros representantes do gênero Homo apareciam na África.

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 12° de altura daqui.

Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 12 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

3.067registros do Hubble
331registros do James Webb
12registros 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 11 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 origem da assimetria de M 101 não está fechada. A hipótese mais discutida envolve um encontro passado com uma galáxia vizinha, mas identificar qual companheira, quando e com que geometria continua sendo objeto de modelagem, e diferentes reconstruções dão respostas diferentes. A distância também segue em revisão, com valores publicados variando por vários milhões de anos-luz conforme o indicador. E, no caso da supernova de 2023, a natureza exata da estrela que explodiu permanece em debate: imagens de arquivo da posição existem, porém a interpretação delas depende de quanta poeira envolvia a estrela antes do evento, o que muda bastante a massa estimada.

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

A imagem de M 101 feita pelo Gemini Norte em 2023 foi publicada como o retorno do telescópio à operação depois de um período parado. A supernova que aparece nela tinha surgido poucas semanas antes, o que transformou uma imagem de retomada técnica num registro científico oportuno.

Outras imagens deste objeto

Galáxia do Cata-vento, galáxia, em imagem do Spitzer Space Telescope — Spitzer Space Telescope, instrumento IRAC.A galáxia Messier 101 é uma espiral rodopiante de estrelas, gás e poeira. Messier 101 tem quase o dobro da largura da nossa galáxia, a Via Láctea. A vista do Spitzer, obtida em luz infravermelha, revela as delicadas faixas de poeira da galáxia como filamentos verde-amarelados.Descrição do acervo ESA/Hubble, traduzida.
Crédito NASA, Jet Propulsion Laboratory/Caltech and K. Gordon (STScI) ESA/Hubble CC BY 4.0

Galáxia do Cata-vento, galáxia, em imagem do Hubble Space Telescope — Hubble Space Telescope.Esta imagem mostra a galáxia espiral Messier 101.Descrição do acervo ESA/Hubble, traduzida.
Crédito NASA, ESA, CXC, SSC, and STScI ESA/Hubble CC BY 4.0

Galáxia do Cata-vento, galáxia, em imagem do DSS — DSS.Esta imagem em duas cores mostra 3,7 x 2,7 graus dos arredores da Galáxia do Cata-vento. Ela foi composta a partir de imagens do Digitized Sky Survey 2.Descrição do acervo ESA/Hubble, traduzida.
Crédito ESA/Hubble and Digitized Sky Survey 2. Acknowledgements: Davide De Martin (ESA/Hubble ) ESA/Hubble CC BY 4.0

Galáxia do Cata-vento, galáxia, em imagem do Gemini North — Gemini North, instrumento GMOS-N.O Gemini North, parte do International Gemini Observatory operado pelo NSF NOIRLab, voltou a observar o céu noturno após o reparo e a restauração de seu espelho primário. A observação de estreia do telescópio captou a supernova batizada de SN 2023ixf (canto inferior esquerdo), descoberta em 19 de maio pelo astrônomo japonês Koichi Itagaki.Descrição do acervo NOIRLab, traduzida.
Crédito International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA Image Processing: J. Miller (Gemini Observatory/NSF NOIRLab), M. Rodriguez (Gemini Observatory/NSF NOIRLab), M. Zamani (NSF NOIRLab), T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab) & D. de Martin (NSF NOIRLab). Astronomical processing done with DRAGONS 3.1. NOIRLab CC BY 4.0

Vídeo de Galáxia do Cata-vento

Galáxia do Cata-vento, na imagem que abre o vídeo

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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.

Galáxia do Charuto
Crédito NASA, ESA, CSA, A. Smercina (STScI), T. Williams (University of Manchester). Image processing: A. Pagan (STScI). ESA/Webb CC BY 4.0
Galáxia de Bode
Crédito ESA/INT/DSS2 ESA/Hubble CC BY 4.0
Galáxia de Andrômeda
Crédito ESA/Hubble & Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin (ESA/Hubble) ESA/Hubble CC BY 4.0
Galáxia do Sombrero
Crédito ESA/Hubble & NASA, K. Noll ESA/Hubble CC BY 4.0
Galáxia do Redemoinho
Crédito NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) ESA/Hubble CC BY 4.0
Galáxia Fantasma
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, A. Adamo (Stockholm University) and the FEAST JWST team ESA/Webb CC BY 4.0

Perguntas frequentes

Por que a galáxia se chama Cata-vento?: Por causa da aparência do disco visto de frente. M 101 tem vários braços espirais finos que saem do núcleo e se curvam no mesmo sentido, lembrando as pás de um cata-vento. O nome é popular e não técnico. Vale notar que a Galáxia do Triângulo, M 33, também recebe apelidos parecidos em inglês, o que às vezes gera confusão entre as duas em textos traduzidos.
O que significa a classificação S_AB de M 101?: Indica uma espiral intermediária entre as que têm uma barra de estrelas atravessando o núcleo e as que não têm. A classificação morfológica de galáxias é uma escala contínua, não um conjunto de caixas separadas: existem todos os graus entre barrada e não barrada, e M 101 fica no meio do caminho. A letra S marca que é espiral, e a combinação AB marca essa posição intermediária.
O que é a supernova que aparece na imagem de 2023?: Uma explosão de colapso de núcleo registrada em M 101 em maio de 2023, fotografada em junho pelo telescópio Gemini Norte com o instrumento GMOS-N. Supernovas assim acontecem quando uma estrela massiva esgota o combustível nuclear, o núcleo desaba e o material que cai é rebatido numa onda de choque que arrasa as camadas externas. Pela proximidade relativa da galáxia, foi um dos eventos desse tipo mais observados da década.
Por que a mesma galáxia aparece em azul, amarelo e vermelho?: Porque a imagem composta de 2009 atribui uma cor a cada telescópio. Azul corresponde aos raios X do Chandra, em comprimentos de onda abaixo de um nanômetro, que revelam gás a milhões de graus e restos de estrelas mortas. Amarelo corresponde à luz visível do Hubble em 435 nanômetros, dominada pelas estrelas. Vermelho corresponde ao infravermelho do Spitzer em 8.000 nanômetros, dominado pela poeira aquecida.
Qual o tamanho de M 101 no céu?: O SIMBAD registra 21,88 minutos de arco de tamanho aparente, quase três quartos do diâmetro da Lua cheia, que mede cerca de 30 minutos de arco. Isso faz de M 101 um alvo grande para os padrões dos telescópios espaciais: o mosaico do Hubble publicado em 2006 cobre 13,2 por 10,3 minutos de arco e ainda assim não abrange o disco inteiro. Para o campo completo é preciso recorrer a levantamentos feitos do solo.
Dá para observar a Galáxia do Cata-vento com telescópio amador?: Com dificuldade. M 101 é grande no céu, porém tem brilho de superfície baixo, ou seja, sua luz está diluída por uma área ampla. Em céu urbano ela some. Em céu escuro, um telescópio de abertura razoável mostra uma névoa arredondada e pálida, e apenas instrumentos maiores começam a insinuar os braços. A galáxia fica na constelação da Ursa Maior, perto da cauda da figura conhecida como Grande Carro.
Por que M 101 é assimétrica?: A causa mais discutida é uma interação gravitacional passada com galáxias vizinhas. O SIMBAD registra M 101 com o código GiP, de galáxia em par, o que confirma que ela não está isolada. Um encontro próximo desloca o disco em relação ao centro de massa, estica um lado mais que o outro e deixa marcas duradouras. Qual companheira causou a perturbação e quando isso ocorreu ainda são pontos em aberto na literatura.

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. Galáxia do Cata-vento. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/galaxia-do-cata-vento. Consultado em: 23/08/2026.