Galáxia
Galáxia Fantasma
Uma espiral vista exatamente de frente, tão difusa que ganhou o apelido de Fantasma, e um dos retratos mais detalhados de braços espirais já feitos.
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, A. Adamo (Stockholm University) and the FEAST JWST team ESA/Webb CC BY 4.0
- Tipo
- GaláxiaSIMBAD: G
- Distância
- 32 milhões de anos-luzpublicadores declaram de 26,7 milhões de a 32 milhões de anos-luz; aqui vale o comunicado de 2024
- Constelação
- PeixesPsc
- Tamanho no céu
- 6,7 minutos de arcoextensão catalogada no SIMBAD
- Classificação
- Sc
- Observado por
- James Webb Space Telescope, Gemini North, Hubble Space Telescope
- Imagem publicada
- outubro de 2024
- Original do acervo
- 8.796 × 3.322 px29 megapixels
- Desvio para o vermelho
- z = 0,002
Veja Galáxia Fantasma 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 NASA, ESA, and The Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, CSA, STScI, J. Lee (STScI), T. Williams (Oxford), PHANGS Team ESA/Webb CC BY 4.0
A Galáxia Fantasma, catalogada como Messier 74 e também como NGC 628, fica na constelação de Peixes, a cerca de 32 milhões de anos-luz segundo a distância declarada pelo publicador das imagens. Ela é uma espiral do tipo Sc, com braços bem abertos e um núcleo pequeno, e a orientação dela em relação à Terra é quase perfeitamente de frente. Isso é raro e muito conveniente: enxergamos o disco inteiro sem distorção de perspectiva, como se olhássemos um prato pousado sobre a mesa.
O apelido de Fantasma não é elogio. Apesar de ocupar quase 7 minutos de arco no céu, a luz da M74 está espalhada por toda essa área, e o brilho por unidade de superfície é baixo. Para o observador visual, ela é uma das galáxias mais difíceis do catálogo Messier: some no fundo do céu em qualquer lugar com alguma iluminação artificial. Ironia útil para explicar um conceito, o de brilho superficial, que quase nunca aparece nas listas de magnitude.
Em compensação, para telescópios grandes ela é um alvo privilegiado. Como se vê de frente e está relativamente perto, é possível separar nuvens individuais de gás, aglomerados de estrelas jovens e a estrutura fina da poeira ao longo dos braços. As observações do James Webb no acervo, feitas em infravermelho médio, mostram os braços como filamentos rendados de poeira, um resultado bem diferente do que a mesma galáxia parece em luz visível.
O que é uma espiral de grande desenho?
Galáxias espirais não são todas iguais. Algumas têm braços fragmentados, curtos e irregulares, distribuídos de forma difícil de acompanhar. Outras têm dois braços longos, contínuos e simétricos, que dão a volta no disco de maneira ordenada. Essa segunda categoria recebe o nome de espiral de grande desenho, e a M74 é um dos exemplos citados com mais frequência.
A explicação mais aceita para braços assim é que eles não são estruturas materiais fixas, e sim ondas de densidade que se propagam pelo disco. As estrelas e as nuvens de gás entram na onda, ficam comprimidas por um tempo e saem do outro lado. É por isso que o braço não se enrola até desaparecer, mesmo com o disco girando de forma diferencial, mais rápido no centro do que na borda.
A compressão explica também por que os braços brilham mais. Ao passar pela onda, o gás fica mais denso e desaba em novas estrelas. As estrelas azuis e quentes que nascem ali vivem pouco e morrem antes de sair do braço, o que mantém a estrutura marcada por estrelas jovens. O disco entre os braços tem estrelas, mas em média mais velhas e mais avermelhadas.
Por que ela é tão difícil de observar?
A magnitude total de uma galáxia informa quanta luz chega de todo o objeto somado, mas não diz como essa luz está distribuída. Duas galáxias com a mesma magnitude podem parecer completamente diferentes no ocular se uma delas concentrar o brilho num núcleo compacto e a outra espalhar tudo por uma área grande. A grandeza que descreve isso é o brilho superficial.
A M74 está no extremo desfavorável dessa escala. O disco é largo, a inclinação é quase nula e o núcleo é discreto, então a luz se dilui por vários minutos de arco. Em céu urbano, o brilho do fundo compete com o da galáxia e a mancha simplesmente não se destaca. Em céu escuro de verdade, com um telescópio de abertura razoável, ela aparece como um halo difuso e redondo.
O mesmo problema não afeta a fotografia de longa exposição. A câmera acumula fótons por horas, e o contraste entre a galáxia e o fundo pode ser reconstruído no processamento. É por isso que a M74 é discreta no ocular e espetacular em imagem, uma distância entre as duas experiências que vale a pena explicar antes que alguém aponte o telescópio esperando ver a fotografia.
O que o infravermelho médio revelou nos braços?
A imagem do Webb feita em 2022 com o instrumento MIRI usa quatro filtros, em 7.700, 10.000, 11.300 e 21.000 nanômetros. Nessa faixa não se enxerga a luz das estrelas: enxerga-se a poeira aquecida por elas. O resultado é quase um negativo da imagem em luz visível. As regiões que pareciam faixas escuras passam a ser as mais brilhantes, porque poeira que bloqueia no visível é justamente a que emite no infravermelho médio.
Os filtros em 7.700 e 11.300 nanômetros são especialmente informativos porque coincidem com emissões de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, moléculas de carbono grandes que absorvem ultravioleta de estrelas jovens e reemitem em infravermelho. Onde essas moléculas brilham, há poeira sendo iluminada por estrelas recém-formadas. O mapa resultante desenha, com precisão, a rede de filamentos que alimenta os braços espirais.
A observação de 2024 vai além e combina NIRCam com MIRI, cobrindo de 1.150 a 7.700 nanômetros num único quadro. Somar infravermelho próximo e médio permite ver, na mesma imagem, as estrelas que estão atrás da poeira e a poeira em si. É esse tipo de composição que revelou, no centro da galáxia, um aglomerado nuclear compacto de estrelas cercado por uma cavidade quase vazia de poeira.
Por que uma galáxia vista de frente vale tanto?
Quando uma espiral aparece inclinada, tudo o que se mede fica misturado ao longo da linha de visão. Uma nuvem de gás na frente e outra atrás caem no mesmo ponto da imagem, e a poeira de um lado do disco absorve a luz do outro. Separar o que é o quê exige modelagem e introduz incerteza em qualquer medida de distância dentro da galáxia.
Com a M74 esse problema quase desaparece. Como o disco está praticamente perpendicular à linha de visão, a posição projetada de cada estrutura corresponde de perto à posição real dela dentro do disco. Dá para medir a distância de uma nuvem molecular ao centro, comparar com a idade dos aglomerados vizinhos e testar diretamente as previsões da teoria de ondas de densidade.
É por isso que galáxias assim entram em programas de observação que cruzam vários telescópios sobre o mesmo alvo. Cada instrumento entrega uma camada do mesmo mapa: gás molecular frio, gás ionizado quente, poeira, estrelas jovens, estrelas velhas. Empilhar essas camadas com registro geométrico confiável é o que transforma uma foto bonita numa medição.
Os números deste objeto
| Distância | 26.744.822 anos-luzdeclarada pelo publicador das imagens |
|---|---|
| Constelação | Peixes (Psc) |
| Identificação principal | M 74SIMBAD |
| Outros nomes | NGC 628, Messier 74, Phantom Galaxy |
| Classificação morfológica | Sc (espiral)SIMBAD |
| Tamanho aparente | 6,7 minutos de arcoSIMBAD |
| Coordenadas J2000 | AR 24,1739 graus, Dec 15,7836 graus |
| Desvio para o vermelho | z = 0,0022 |
| Faixa observada no acervo | de 435 a 21.000 nanômetros |
| Imagens no acervo | 3 |
O que reparar nesta imagem
- Os dois braços principaisAcompanhe cada braço desde perto do núcleo até a borda. A continuidade e a simetria dos dois são o que caracteriza uma espiral de grande desenho, categoria em que a M74 é exemplo de manual.
- As manchas rosadas ao longo dos braçosNas imagens em luz visível com filtro H-alfa, os pontos avermelhados sobre os braços são regiões de hidrogênio ionizado, cada uma com estrelas quentes recém-nascidas dentro.
- A inversão entre visível e infravermelhoCompare onde estão as faixas escuras na imagem do Hubble e onde estão os filamentos brilhantes na imagem do Webb. São as mesmas nuvens de poeira, bloqueando numa faixa e emitindo na outra.
- O centro sem poeiraNas imagens em infravermelho médio, a região central aparece relativamente limpa, com um aglomerado compacto de estrelas cercado por uma cavidade onde a poeira rareia.
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
- Azulinfravermelho · NIRCam1,15 µminvisível ao olho
- Azulinfravermelho · NIRCam1,5 µminvisível ao olho
- Azulinfravermelho · NIRCam · P-alpha1,87 µminvisível ao olho
- Verdeinfravermelho · NIRCam2 µminvisível ao olho
- Verdeinfravermelho · NIRCam2,77 µminvisível ao olho
- Vermelhoinfravermelho · NIRCam · PAH3,35 µminvisível ao olho
- Vermelhoinfravermelho · NIRCam · Br-alpha4,05 µminvisível ao olho
- Vermelhoinfravermelho · NIRCam4,44 µminvisível ao olho
Estes dados vêm do metadado publicado pelo próprio ESA/Webb junto com a imagem, filtro por filtro. Nada aqui é estimativa nossa.
Que tamanho é isso, de verdade
Cerca de 5,3 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 5,9 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 62.403 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 32 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 51° de altura daqui.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 51 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
- 443registros do Hubble
- 828registros do James Webb
- 284registros 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 3,4 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 e a durabilidade dos braços de grande desenho continuam sendo assunto ativo. A teoria de ondas de densidade explica bem por que os braços não se enrolam, mas não há acordo sobre quanto tempo um padrão de dois braços sobrevive sem ser reforçado por algo externo, como a passagem de uma galáxia companheira ou a presença de uma barra central. Simulações produzem tanto padrões duradouros quanto padrões que se refazem continuamente, e distinguir os dois casos por observação exige medir idades estelares ao longo do braço com precisão que ainda está no limite do possível.
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
Apesar de estar catalogada desde o século 18 e de ser um dos alvos favoritos de telescópios espaciais, a M74 é frequentemente apontada como o objeto mais difícil da lista Messier para observação visual. Muita gente que completa a lista inteira deixa a Galáxia Fantasma por último, e não por acaso: com qualquer poluição luminosa, ela simplesmente não aparece no ocular.
Outras imagens deste objeto
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, A. Adamo (Stockholm University) and the FEAST JWST team ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito International Gemini Observatory/GMOS Commissioning Team NOIRLab CC BY 4.0
Crédito ESA/Hubble & NASA, R. Chandar ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. ChandarAcknowledgement: J. Schmidt ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, and The Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team. Acknowledgement: J. Schmidt ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA, CSA, STScI, J. Lee (STScI), T. Williams (Oxford), PHANGS Team ESA/Webb CC BY 4.0
Crédito ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. ChandarAcknowledgement: J. Schmidt ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA NOIRLab CC BY 4.0
Crédito International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA NOIRLab CC BY 4.0
Vídeo de Galáxia Fantasma
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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 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 do Cata-vento
Crédito NASA, ESA, CXC, SSC and STScI ESA/Hubble CC BY 4.0
- 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
Perguntas frequentes
- Por que a M74 é chamada de Galáxia Fantasma?
- O apelido vem da dificuldade de enxergá-la. A M74 espalha a luz por quase 7 minutos de arco de céu, então o brilho por unidade de área é baixo mesmo com uma magnitude total razoável. Em céu com alguma iluminação artificial, o fundo compete com a galáxia e ela some. Observadores experientes costumam classificá-la como o objeto mais difícil do catálogo Messier, o que contrasta com a riqueza de detalhes que ela mostra em fotografia de longa exposição.
- O que é uma espiral de grande desenho?
- Uma espiral de grande desenho é aquela em que dois braços longos, contínuos e simétricos percorrem o disco inteiro, em vez de braços curtos e fragmentados. A explicação mais aceita é que os braços são ondas de densidade que atravessam o disco, comprimindo o gás por onde passam. A compressão dispara formação de estrelas, e as estrelas azuis recém-nascidas marcam o braço enquanto vivem. A M74 é um dos exemplos citados com mais frequência nessa categoria.
- Onde fica a Galáxia Fantasma no céu?
- A M74 fica na constelação de Peixes, nas coordenadas J2000 de ascensão reta 24,17 graus e declinação 15,78 graus. Isso a coloca ligeiramente ao norte do equador celeste, o que a torna acessível dos dois hemisférios, embora ela suba mais alto no céu do hemisfério norte. Do Brasil, a observação é possível, mas exige céu bem escuro e um telescópio com boa abertura por causa do brilho superficial baixo.
- O que a imagem do Webb mostrou que a do Hubble não mostrava?
- As observações do Webb no infravermelho médio, entre 7.700 e 21.000 nanômetros, registram a emissão da própria poeira aquecida em vez da luz das estrelas. O efeito é quase o de um negativo: as faixas que apareciam escuras na imagem em luz visível do Hubble passam a ser as mais brilhantes. O resultado desenha a rede de filamentos de poeira ao longo dos braços com um detalhe que nenhuma imagem em luz visível consegue entregar.
- Por que galáxias vistas de frente são tão estudadas?
- Quando o disco está perpendicular à linha de visão, a posição de cada estrutura na imagem corresponde de perto à posição real dela dentro da galáxia. Isso elimina boa parte da confusão que aparece em galáxias inclinadas, onde nuvens à frente e atrás se sobrepõem e a poeira de um lado absorve a luz do outro. Com a M74 é possível medir distâncias internas, comparar idades de aglomerados e testar diretamente previsões sobre braços espirais.
- A que distância está a Galáxia Fantasma?
- O publicador das imagens declara cerca de 32 milhões de anos-luz, e o desvio para o vermelho medido é z = 0,0022. Distâncias de galáxias próximas costumam variar entre métodos, porque cada técnica de medição tem incertezas próprias, então valores um pouco diferentes aparecem em fontes diferentes. Em qualquer caso, a M74 está bem além do Grupo Local e sua luz leva dezenas de milhões de anos para chegar até aqui.
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 Fantasma. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/galaxia-fantasma. Consultado em: 23/08/2026.