Simulação de órbitas estelares na Galáxia: Uma aplicação de modelos semi-empíricos à Gravitação Universal

Escrevemos um algoritmo usando a linguagem Python que permite traçar a órbita de uma estrela individual na Galáxia sobreposta a uma modelagem para os braços espirais. Foram inseridos parâmetros orbitais de algumas estrelas, bem como parâmetros morfológicos de nossa Galáxia, ambos passíveis de serem aplicados à lei da Gravitação Universal. Para isso, nos baseamos em alguns modelos estruturais simplificados independentes da barra em seu centro, modelando-a como um esferoide oblato excêntrico, cujas distribuições de massa diminuem com o centro galáctico. Os parâmetros orbitais e morfológicos que usamos, se originam de resultados observacionais atuais e modelos teóricos de consenso geral. Analisamos o caso da órbita do Sol, sob as bases da conservação de momento angular, e a partir da simulação, podemos ver com que frequência cruza a região dos braços espirais, esta periodicidade converge com as eras de grande extinção em massa na Terra. O algoritmo permitiu também analisarmos casos orbitais na região do Bojo e do Halo. A simulação corrobora com perfis orbitais onde as estrelas oscilam acima e abaixo do plano galáctico, tais cruzamentos espalham o meio interestelar presente no disco, criando uma região de maior potencial gravitacional que permite uma maior taxa de formação de estrelas concentrada nos braços espirais. Nossa simulação também ajuda na compreensão de como a matéria escura é uma consequência deste cenário de distribuição de velocidades estelares.