Astrônomos identificam antigo "coração" da Via Láctea; entenda

Pesquisadores analisaram dados da missão Gaia usando uma rede neural para captar a metalicidade de 2 milhões de estrelas gigantes e compreender a história da galáxia

Mapas de estrelas gigantes, especialmente pobres em metais, identificadas a partir de dados do DR3 do Gaia que mostram, como uma região concentrada (marcada com um círculo), as estrelas do "pobre coração velho" da Via Láctea. O mapa mostra todo o céu noturno da mesma forma que certos mapas do mundo mostram a superfície da Terra. No centro do mapa está o Centro Galáctico. Crédito: H.-W. Rix/Instituto Max Planck para Astronomia 

O antigo “coração” da Via Láctea, composto por estrelas remanescentes dos primórdios de nossa galáxia, foi identificado por astrônomos por meio de dados do lançamento mais recente da Missão Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA).

Os resultados foram publicados em 12 de dezembro por cientistas da Sociedade Max Planck, na Alemanha, no periódico The Astrophysical Journal. Os pesquisadores analisaram os dados usando uma rede neural para extrair informações sobre a metalicidade de dois milhões de estrelas gigantes brilhantes na região interna da Via Láctea.

Assim como arqueólogos reconstroem histórias de cidades, nas últimas décadas, os astrônomos conseguiram reconstruir diferentes épocas galácticas. A metalicidade de uma estrela — quantidade de elementos químicos mais pesados ​​que o hélio que a atmosfera da estrela contém — é como um “estilo de construção” que permite estimar a idade estelar.

Dado que uma galáxia é menos estática do que uma cidade, os padrões de movimento de seus astros também são importantes. As estrelas da Via Láctea podem estar confinadas às regiões centrais ou podem fazer parte de um movimento de rotação ordenado no disco fino, ou no disco grosso da Via Láctea, por exemplo.

Em um estudo anterior, pesquisadores também da Sociedade Max Planck usaram dados de Gaia e do Telescópio LAMOST, na China, para determinar as idades das estrelas em uma amostra sem precedentes de 250 mil subgigantes — astros em uma breve fase da evolução estelar em que o brilho e a temperatura podem ser usados ​​para deduzir sua idade.

A partir dessa análise, os astrônomos reconstruíram as consequências da empolgante adolescência da Via Láctea, 11 bilhões de anos atrás, e sua subsequente fase adulta mais estável. Com isso, viram que as estrelas mais velhas na amostra adolescente já tinham uma metalicidade considerável: cerca de 10% da do Sol. Isso significa que, antes da formação dessas estrelas, deve ter havido gerações ainda anteriores de estrelas que poluíram o meio interestelar com metais.

Mas LAMOST não consegue observar as regiões centrais da Via Láctea. Em junho de 2022 então veio o Data Release 3 (DR3) da missão Gaia— o primeiro lançamento de dados a incluir alguns dos espectros reais da jornada, voltados para 220 milhões de objetos astronômicos.

Os espectros são onde os astrônomos encontram informações sobre a composição química da atmosfera de uma estrela. Para extraírem valores confiáveis ​​de metalicidade, a equipe observou estrelas gigantes vermelhas na amostra de Gaia, cujas características espectrais que codificam sua metalicidade são comparativamente visíveis.

Já para a análise dos astros, os cientistas usaram aprendizado de máquina. Uma rede neural foi treinada usando espectros de Gaia para os quais a metalicidade já era conhecida de outra pesquisa, chamada APOGEE (high-resolution spectral observations as part of the Sloan Digital Sky Survey).

Com distâncias fornecidas por Gaia, os astrônomos fizeram uma reconstrução em 3D que mostra as estrelas confinadas em uma região comparativamente pequena ao redor do centro da Via Láctea, de aproximadamente 30 mil anos-luz de diâmetro.

Embora as informações obtidas sejam inovadoras, os cientistas querem aprender mais. Dados adicionais podem permitir que os pesquisadores identifiquem quais estrelas na região do núcleo galáctico pertencem a qual das galáxias progenitoras da Via Láctea.

Fonte: Galileu