Mapeando a árvore genealógica das estrelas

Imagem que mostra famílias genealógicas de estrelas na nossa Galáxia, incluindo o nosso Sol. Crédito: Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge

Os astrónomos estão a usar princípios aplicados na biologia e na arqueologia para construir uma árvore genealógica das estrelas na Galáxia. Ao estudar as assinaturas químicas encontradas nas estrelas, estão a reunir essas árvores evolutivas olhando para como as estrelas se formaram e como estão ligadas entre si. As assinaturas atuam como um homólogo das sequências de ADN. É semelhante à marcação química de estrelas e forma a base de uma disciplina que os astrónomos chamam de arqueologia galáctica.

Foi Charles Darwin que, em 1859, publicou a sua revolucionária teoria de que todas as formas de vida são descendentes de um antepassado comum. Esta teoria tem informado a biologia evolutiva desde então, mas foi um encontro casual entre uma astrónoma e um biólogo, durante um jantar em King's College, Cambridge, que fez a astrónoma pensar sobre como podia ser aplicado às estrelas da Via Láctea.  A Dra. Paula Jofré, do Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge, descreve na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society como criou uma "árvore genealógica" filogenética que liga várias estrelas da Galáxia.

"O uso de algoritmos para identificar famílias de estrelas é uma ciência que está constantemente em desenvolvimento. As árvores filogenéticas dão uma dimensão extra aos nossos esforços, razão pela qual esta abordagem é tão especial. Os ramos das árvores servem para nos informar sobre a história partilhada das estrelas," comenta. A equipa escolheu vinte e duas estrelas, incluindo o Sol, para estudar. Os elementos químicos foram cuidadosamente medidos a partir de dados provenientes de espectros terrestres de alta resolução obtidos com grandes telescópios localizados no norte do Chile.

Assim que as famílias foram identificadas usando ADN químico, a sua evolução foi estudada com a ajuda das suas idades e propriedades cinemáticas obtidas pela missão espacial Hipparcos, o percursor do Gaia, o observatório que foi lançado pela ESA e que está a meio do seu projeto de 5 anos de mapear o céu.

As estrelas nascem nas nuvens de poeira da Galáxia, graças a explosões violentas que espalham matéria-prima. É provável que duas estrelas, com as mesmas composições químicas, tenham nascido na mesma nuvem molecular. 

Algumas vivem durante mais tempo que a idade do Universo e servem como registos fósseis da composição do gás no momento em que foram formadas. A estrela mais antiga da amostra analisada pela equipa tem uma idade estimada em quase 10 mil milhões de anos, duas vezes mais velha que o Sol. A mais jovem tem 700 milhões de anos.

Na evolução, os organismos estão ligados entre si por um padrão de descendência com modificações à medida que evoluem. As estrelas são muito diferentes dos organismos vivos, mas ainda têm uma história de descendência partilhada uma vez que se formam em nuvens de gás e transportam essa história na sua estrutura química. Ao aplicar os mesmos métodos filogenéticos que os biólogos usam para traçar a descendência em plantas e em animais, é possível explorar a "evolução" das estrelas na Via Láctea.

"As diferenças entre estrelas e animais são imensas, mas partilham a propriedade de mudar ao longo do tempo e, portanto, ambas podem ser analisadas pela construção de árvores da sua história," afirma o professor Robert Foley, do Centro Leverhulme para Estudos Evolutivos Humanos em Cambridge.

Com um número cada vez maior de conjuntos de dados sendo disponibilizados tanto pelo Gaia como por telescópios mais avançados no solo, e por grandes levantamentos espectroscópicos atuais e futuros, os astrónomos estão cada vez mais perto de construir uma árvore genealógica que pode ligar todas as estrelas da Via Láctea.

Fonte: Astronomia OnLine