Galáxias em interação
Quinteto de Stephan
Cinco galáxias no mesmo quadro, das quais apenas quatro estão juntas de verdade: a quinta está muito mais perto e só passa por ali na perspectiva.
- Tipo
- Galáxias em interaçãoSIMBAD: CGG
- Distância
- 288,6 milhões de anos-luzdeclarada pelo publicador da imagem, em 2001
- Constelação
- PégasoPeg
- Tamanho no céu
- 3,2 minutos de arcoextensão catalogada no SIMBAD
- Observado por
- James Webb Space Telescope, Hubble Space Telescope
- Imagem publicada
- julho de 2022
- Original do acervo
- 12.654 × 12.132 px154 megapixels
- Desvio para o vermelho
- z = 0,021
Veja Quinteto de Stephan 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 N.A.Sharp/AURA/NOAO/NSF ESA/Hubble CC BY 4.0
O Quinteto de Stephan fica na constelação de Pégaso e é registrado pelo SIMBAD com o código CGG, de grupo compacto de galáxias. A distância declarada pelo publicador das imagens é de cerca de 288,6 milhões de anos-luz, e o desvio para o vermelho registrado é z igual a 0,0215, valores muito maiores que os das galáxias vizinhas deste acervo. No céu o conjunto ocupa apenas 3,2 minutos de arco, cerca de um décimo do diâmetro aparente da Lua cheia.
O grupo leva o nome de Édouard Stephan, que o identificou em 1877, e foi o primeiro conjunto desse tipo a ser catalogado. Grupos compactos são configurações raras: várias galáxias grandes espremidas num volume pequeno, próximas o bastante para se deformarem mutuamente e para o encontro terminar em fusão.
O detalhe que dá nome à página tem uma ressalva importante. Das cinco galáxias que aparecem no quadro, apenas quatro pertencem ao grupo. A quinta, catalogada como NGC 7320, tem desvio para o vermelho muito menor que as outras e está bem mais perto de nós: ela apenas coincide na direção do céu. O quinteto, na prática, é um quarteto com uma intrusa no primeiro plano.
Como se sabe que uma delas não pertence?
A prova está no desvio para o vermelho. A expansão do universo faz com que galáxias distantes se afastem, e quanto maior a distância, maior a velocidade de afastamento e maior o deslocamento das linhas do espectro na direção do vermelho. Medir esse deslocamento é medir, indiretamente, a distância.
As quatro galáxias do grupo têm desvios para o vermelho semelhantes entre si, compatíveis com estarem à mesma distância. NGC 7320 tem um valor muito menor, o que a coloca a uma fração da distância das outras. Não há como reconciliar essa diferença com a hipótese de que as cinco estejam juntas.
Há uma confirmação independente, e ela é visual. Nas imagens de alta resolução, NGC 7320 aparece resolvida em estrelas individuais, com regiões de formação estelar destacadas uma a uma. As outras quatro não: nelas o brilho permanece contínuo, como esperado de galáxias muito mais distantes. Um objeto que se decompõe em estrelas está mais perto que um objeto que não se decompõe, e essa comparação não depende de nenhuma teoria cosmológica.
O que está acontecendo entre elas?
As quatro galáxias do grupo estão em processo de destruição mútua. As formas originais já não são reconhecíveis: braços foram esticados em caudas longas, discos foram deformados, e há material estelar espalhado no espaço entre elas. Isso é maré gravitacional em escala extrema, e o resultado final esperado para configurações assim é a fusão em uma galáxia maior.
Além das marés, há um fenômeno de gás. Uma das galáxias atravessa o meio do grupo em alta velocidade e comprime o gás intergaláctico à frente dela, produzindo uma frente de choque de escala galáctica. Choques assim aquecem o gás a temperaturas muito altas e são detectados em raios X e em rádio.
As imagens do Webb de 2022 acrescentaram uma leitura nova dessa região. No infravermelho, filtros que captam emissão de hidrogênio molecular e de poeira revelam a estrutura do choque em detalhe, mostrando o gás sendo processado ali. É um dos pontos em que se pode estudar, em galáxias reais, o mecanismo que redistribui gás durante colisões.
Por que este grupo virou imagem de estreia?
O Quinteto de Stephan foi um dos alvos escolhidos para a primeira divulgação de imagens do James Webb, em julho de 2022. A imagem combina as câmeras NIRCam e MIRI e cobre 6,3 por 6,1 minutos de arco, campo bem maior que os 3,2 minutos de arco do grupo, o que deixa espaço em volta e mostra o contexto.
A escolha não foi acidental. Um grupo compacto exercita simultaneamente quase tudo o que o telescópio faz bem: resolver estruturas finas em galáxias distantes, enxergar através de poeira, detectar gás aquecido por choque e registrar aglomerados de estrelas recém-formados no meio dos destroços.
Havia também uma dimensão de comparação. O Hubble já tinha fotografado a mesma região em 2000, 2001 e 2009, esta última com a câmera WFC3 logo após uma missão de manutenção. Ter registros anteriores em luz visível permitiu colocar as duas versões lado a lado e mostrar exatamente o que o infravermelho acrescenta.
De onde vêm os aglomerados azuis?
Uma das imagens do Hubble no acervo foi publicada com o título que descreve aglomerados de estrelas nascidos nos destroços de colisões cósmicas. Esse é um dos resultados mais concretos do estudo de grupos compactos: colisões não só destroem, elas também produzem.
O mecanismo é direto. Quando duas galáxias ricas em gás se cruzam, as nuvens de uma batem nas da outra. Gás não atravessa gás como estrelas atravessam estrelas: ele colide, esquenta, comprime e desaba. A compressão dispara formação de estrelas em regiões onde antes havia apenas material difuso.
O que se forma nesses episódios costuma ser aglomerado, e não estrela isolada: dezenas de milhares de estrelas nascendo juntas num volume pequeno. Nas imagens elas aparecem como pontos azuis brilhantes, e a cor azul denuncia a juventude, porque só estrelas quentes e massivas, de vida curta, produzem essa tonalidade. Encontrar aglomerados azuis fora dos discos é a prova de que a formação estelar está acontecendo no material arrancado.
Que futuro espera esse grupo?
Configurações tão compactas não sobrevivem indefinidamente. Cada passagem entre as galáxias retira energia orbital do sistema, transferindo-a para as estrelas em forma de movimento desordenado, e órbitas que perdem energia encolhem. O caminho previsto é uma sequência de encontros cada vez mais próximos até a fusão.
O produto final de fusões desse tipo costuma ser uma galáxia elíptica: sem braços, sem disco fino, com estrelas em órbitas de todas as inclinações e pouco gás sobrando, porque parte foi consumida em formação estelar e parte foi expelida ou aquecida demais para desabar de novo.
A escala de tempo é de bilhões de anos, o que significa que nada disso será observado em movimento. O que se faz é comparar sistemas em estágios diferentes, como quem monta uma sequência a partir de fotografias de pessoas de idades distintas. Grupos compactos como este ocupam um ponto específico dessa sequência, e é por isso que são fotografados tantas vezes.
Os números deste objeto
| Distância | 288.589.686 anos-luzdeclarada pelo publicador das imagens |
|---|---|
| Constelação | Pégaso (Peg) |
| Identificação principal | Quinteto de StephanSIMBAD |
| Classificação | grupo compacto de galáxias (CGG)SIMBAD |
| Tamanho aparente | 3,2 minutos de arcoSIMBAD |
| Desvio para o vermelho | z = 0,0215SIMBAD |
| Coordenadas J2000 | AR 338,990 graus, Dec 33,960 graus |
| Observações no arquivo MAST | Hubble 327, James Webb 225, GALEX 50 |
| Imagens no acervo | 12 |
O que reparar nesta imagem
- A galáxia que se resolve em estrelasUma das cinco aparece granulada, com pontos separados e regiões de formação estelar individualizadas. É NGC 7320, muito mais próxima que as outras quatro.
- As caudas esticadas entre as galáxiasFaixas longas de estrelas e gás saem dos discos e se estendem pelo espaço vazio. São caudas de maré, material arrancado pela gravidade nas passagens próximas.
- Os pontos azuis fora dos discosAglomerados de estrelas jovens aparecem no meio dos destroços, longe do corpo das galáxias. Formaram-se ali, no gás comprimido pelas colisões.
- A diferença entre Hubble e WebbCompare o registro em luz visível com o do infravermelho. As estruturas de poeira e o gás aquecido pelo choque só aparecem na versão infravermelha.
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
- Azulluz visível · NIRCam900 nminvisível ao olho
- Azulinfravermelho · NIRCam1,5 µminvisível ao olho
- Verdeinfravermelho · NIRCam2 µminvisível ao olho
- Amareloinfravermelho · NIRCam2,77 µminvisível ao olho
- Vermelhoinfravermelho · NIRCam3,56 µminvisível ao olho
- Vermelhoinfravermelho · NIRCam4,44 µminvisível ao olho
- Amareloinfravermelho · MIRI7,7 µminvisível ao olho
- Laranjainfravermelho · MIRI10 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 4,9 recortes como este caberiam lado a lado dentro da Lua cheia. O recorte fotografado mede 6,3 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 268.631 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 288,6 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 acima do horizonte de São Paulo, SP, em boa altura, a 28° de altura, na direção N.
Deste lugar, o ponto mais alto que ele alcança no céu é 32 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
- 327registros do Hubble
- 225registros do James Webb
- 50registros 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 1,6 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
Quantas galáxias estão de fato ligadas ao grupo continua sendo discutido, e a contagem depende de critérios de pertencimento que nem sempre coincidem entre autores. O balanço energético da frente de choque também não está fechado: medir quanta energia é depositada no gás, quanto é irradiado e quanto sobra para aquecer o meio intergaláctico exige combinar observações em raios X, rádio e infravermelho com modelos que ainda divergem entre si. Há ainda a questão de quanto da formação estelar observada nos destroços resulta em aglomerados que sobrevivem por bilhões de anos e quanto se dispersa logo depois, o que muda a interpretação do papel das colisões na produção de estrelas.
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 diferença de desvio para o vermelho entre NGC 7320 e as outras quatro galáxias alimentou uma controvérsia científica de décadas. Havia quem argumentasse que o desvio para o vermelho nem sempre indicaria distância, e o Quinteto era exibido como evidência. A explicação convencional, de alinhamento por perspectiva, se sustentou e hoje é confirmada pela granulação visível em NGC 7320.
Outras imagens deste objeto
Crédito NASA, ESA and the Hubble SM4 ERO Team ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito ESA ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA & ESA ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito N.A.Sharp/AURA/NOAO/NSF ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA/ESA, Jayanne English (University of Manitoba), Sally Hunsberger (Pennsylvania State University), Zolt Levay ( Space Telescope Science Institute), Sarah Gallagher (Pennsylvania State University), and Jane Charlton (Pennsylvania State University) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito ESA & NOAO ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito Nigel Sharp (NOAO/AURA/NSF) ESA/Hubble CC BY 4.0
Crédito NASA, ESA and the Hubble SM4 ERO Team ESA/Hubble CC BY 4.0
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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.
- LL Pegasi, a estrela espiral
Crédito ESA/NASA & R. Sahai ESA/Hubble CC BY 4.0
- 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
- Galáxias das Antenas
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- Arp 107, o par que sorri
Crédito ESA/Hubble & NASA, J. Dalcanton, Dark Energy Survey/DOE/FNAL/NOIRLab/NSF/AURA, SDSS ESA/Hubble CC BY 4.0
Perguntas frequentes
- Por que se chama Quinteto se são quatro galáxias?
- Porque o nome veio antes da medida. Édouard Stephan catalogou o conjunto em 1877 pelo que se via: cinco galáxias agrupadas num pedaço pequeno de céu. Só muito depois, com espectroscopia, ficou claro que NGC 7320 tem desvio para o vermelho bem menor que as demais e está muito mais perto de nós. As quatro restantes formam um grupo real, ligado gravitacionalmente e em processo de fusão.
- Como se descobre que uma galáxia está mais perto que as outras?
- Pelo desvio para o vermelho medido no espectro. A expansão do universo faz galáxias distantes se afastarem, e quanto maior a distância, maior o deslocamento das linhas espectrais para o vermelho. NGC 7320 tem um valor muito menor que o das outras quatro, o que a coloca a uma fração da distância delas. Há confirmação visual independente: nas imagens de alta resolução, NGC 7320 se decompõe em estrelas individuais, e as outras não.
- O que é um grupo compacto de galáxias?
- Uma configuração em que várias galáxias grandes ocupam um volume pequeno, próximas o bastante para se deformarem mutuamente pela gravidade. Configurações assim são raras e instáveis: cada passagem retira energia orbital do sistema, as órbitas encolhem e o desfecho previsto é a fusão em uma galáxia maior, provavelmente elíptica. O SIMBAD registra o Quinteto de Stephan com o código CGG, que marca exatamente essa categoria.
- O que é a onda de choque no Quinteto de Stephan?
- Uma frente de gás comprimido produzida por uma das galáxias atravessando o meio do grupo em alta velocidade. Gás não passa por gás como estrelas passam por estrelas: ele colide, aquece e forma um choque de escala galáctica, detectado em raios X e em rádio. As imagens do Webb de 2022 acrescentaram uma leitura em infravermelho dessa estrutura, mostrando hidrogênio molecular e poeira sendo processados na região.
- Por que o James Webb fotografou este grupo na estreia?
- Porque um grupo compacto exercita quase tudo o que o telescópio faz bem ao mesmo tempo: resolver estruturas finas em galáxias distantes, enxergar através de poeira, detectar gás aquecido por choque e registrar aglomerados de estrelas recém-formados nos destroços. Havia também registros anteriores do Hubble em luz visível, de 2000, 2001 e 2009, o que permitiu comparar diretamente o que o infravermelho acrescenta.
- A que distância fica o Quinteto de Stephan?
- O publicador das imagens declara cerca de 288,6 milhões de anos-luz para o grupo, e o SIMBAD registra desvio para o vermelho z igual a 0,0215. Essa distância é mais de dez vezes maior que a das galáxias próximas mais famosas deste acervo, o que explica o tamanho aparente pequeno: apenas 3,2 minutos de arco, cerca de um décimo do diâmetro da Lua cheia. O grupo fica na constelação de Pégaso.
- Estrelas colidem quando duas galáxias se chocam?
- Praticamente nunca. As estrelas são minúsculas comparadas às distâncias que as separam, então dois discos podem se atravessar sem quase nenhum impacto direto entre corpos estelares. O que colide de verdade é o gás: nuvens de uma galáxia batem nas da outra, aquecem, comprimem e desabam formando estrelas novas. Por isso encontros galácticos produzem aglomerados azuis em regiões onde antes havia apenas material difuso.
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. Quinteto de Stephan. Disponível em: https://valorfinal.com.br/astronomia/universo/quinteto-de-stephan. Consultado em: 23/08/2026.