Será que o enxame de estrelas mais próximo do sol está a ser destruído?
Dados do satélite de mapeamento estelar Gaia da ESA revelaram evidências tentadoras de que o enxame de estrelas mais próximo do Sol está a ser perturbado pela influência gravitacional de uma estrutura massiva, mas invisível, na nossa Galáxia.
A ser verdade, isto pode fornecer evidências de uma população suspeita de "subhalos de matéria escura". Estas nuvens invisíveis de partículas são consideradas relíquias da formação da Via Láctea, e estão agora espalhadas pela Galáxia, formando uma subestrutura invisível que exerce uma influência gravitacional percetível em qualquer coisa que se aproxime demais.
A investigadora Tereza Jerabkova e colegas da ESA e do ESO fizeram a descoberta enquanto estudavam a forma como um enxame estelar próximo está a fundir-se com o plano de fundo geral das estrelas na nossa Galáxia. Esta descoberta teve por base o catálogo EDR3 (Early third Data Release) do Gaia e dados do segundo catálogo.
A equipa escolheu as Híades como o seu alvo porque é o enxame de estrelas mais próximo do Sol. Está localizado a pouco mais de 153 anos-luz de distância e é facilmente visível para os observadores do céu nos hemisfério norte e sul como uma forma conspícua em "V" de estrelas brilhantes que assinalam a cabeça da constelação de Touro. Além das estrelas brilhantes facilmente visíveis, os telescópios revelam cerca de cem estrelas mais fracas contidas numa região esférica do espaço com aproximadamente 60 anos-luz de diâmetro.
Um enxame perderá estrelas naturalmente, porque à medida que essas estrelas se movem dentro do aglomerado, puxam-se gravitacionalmente. Estes puxões constantes mudam ligeiramente as velocidades das estrelas, movendo algumas para as orlas do enxame. A partir daí, as estrelas podem ser varridas pela atração gravitacional da galáxia, formando duas longas caudas.
Uma cauda segue o enxame, a outra vai à sua frente. São conhecidas como caudas de maré e foram amplamente estudadas em galáxias em colisão, mas até muito recentemente ninguém as tinha visto num enxame estelar aberto próximo.
A chave para detetar caudas de maré é identificar quais as estrelas no céu que se movem de maneira semelhante ao enxame estelar. O Gaia torna isto fácil porque mede com precisão a distância e o movimento de mais de mil milhões de estrelas na nossa Galáxia. "Estas são as duas quantidades mais importantes que precisamos para procurar as caudas de maré dos enxames estelares na Via Láctea," diz Tereza.
As tentativas anteriores por outras equipas tiveram apenas sucesso limitado porque os investigadores só procuraram estrelas que correspondessem intimamente ao movimento do enxame. Isto excluiu membros que partiram no início da sua história de 600-700 milhões de anos e que estão agora a viajar em órbitas diferentes.
Para entender o alcance das órbitas a procurar, Tereza construiu um modelo de computador que simulava as várias perturbações que as estrelas fugitivas do enxame poderiam sentir durante as suas centenas de milhões de anos no espaço. Foi depois de executar este código e, em seguida, comparar as simulações com os dados reais, que a verdadeira extensão das caudas de maré das Híades foram reveladas. Tereza e colegas encontraram milhares de ex-membros nos dados do Gaia. Estas estrelas estendem-se agora por milhares de anos-luz ao longo da Galáxia em duas enormes caudas de maré.
Mas a verdadeira surpresa foi que a cauda de maré traseira parecia ter estrelas em falta. Isto indica que algo muito mais brutal está a ocorrer do que o enxame estelar a "dissolver-se" suavemente.
Correndo novamente as simulações, Tereza mostrou que os dados poderiam ser reproduzidos se aquela cauda colidisse com uma nuvem de matéria contendo cerca de 10 milhões de massas solares. "Deve ter havido uma interação próxima com este agregado realmente gigantesco, e as Híades foram 'esmagadas'," salientou.
Mas o que poderia ser esse amontoado de matéria? Não existem observações de uma nuvem de gás ou de um enxame estelar tão massivo nas proximidades. Se nenhuma estrutura visível for detetada mesmo em levantamentos futuros, Tereza sugere que esse objeto pode ser um subhalo de matéria escura. Estes são agregados naturais de matéria escura que se pensa ajudarem a moldar a galáxia durante a sua formação. Este novo trabalho mostra como o Gaia está a ajudar os astrónomos a mapear esta estrutura invisível de matéria escura da Galáxia.
"Com o Gaia, a forma como vemos a Via Láctea mudou completamente. E com estas descobertas, poderemos mapear as subestruturas da Via Láctea bem melhor que nunca," afirma Tereza. E tendo provado a técnica com as Híades, Tereza e colegas estão agora a estender o trabalho à procura de caudas de maré noutros enxames de estrelas mais distantes.
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