Estrelas da aurora do universo encontradas escondidas no coração de nossa própria galáxia

Estrelas antigas nascidas durante o Amanhecer Cósmico foram identificadas no centro da Via Láctea.

Imagem via Spitzer – CallTech 

Como parte de uma pesquisa para descobrir algumas das estrelas mais antigas conhecidas no Universo, os cientistas conduziram uma busca abrangente por essas estrelas antigas, mas indescritíveis, e descobriram que as medidas que giram em torno do centro galáctico são relativamente calmas, apesar do caos ao seu redor. 

Suas descobertas, lideradas pelo astrônomo Anke Arentsen, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, foram apresentadas no Encontro Nacional de Astronomia do Reino Unido. 

Podemos dizer a idade de uma estrela com base na quantidade de metal que contém. Quando as primeiras estrelas do Universo se formaram, elas tiveram que se formar a partir do material elementar disponível na época – principalmente hidrogênio e hélio. Mas as fornalhas nucleares queimando em seus núcleos começaram a fundir os átomos de hidrogênio em coisas mais pesadas, desde o hélio até o ferro. 

Então, quando explodiram em supernovas confusas, eles semearam esses elementos mais pesados por todo o espaço, junto com elementos ainda mais pesados forjados em processos energéticos de supernova em frações de segundo. As estrelas subsequentes, portanto, começaram suas vidas com uma proporção maior de material mais pesado. Quanto mais jovem for uma estrela, mais metal provavelmente terá.

A Nebulosa do Caranguejo, o remanescente em expansão de uma supernova observada no ano 1.054 EC. (NASA, ESA e Allison Loll/Jeff Hester/Arizona State University, Davide De Martin/ESA/Hubble)

Por outro lado, quanto mais velha for uma estrela, menos metal ela provavelmente terá. Encontramos algumas dessas estrelas “imaculadas” flutuando ao redor da Via Láctea, mas principalmente nos arredores, e no halo galáctico. Os astrônomos acham que a mais velha das velhas estrelas deveria estar no centro galáctico, mas como a região é predominantemente rica em metal e há muita poeira bloqueando nossa visão, elas tendem a ser mais difíceis de encontrar. Anke e seus colegas embarcaram em um projeto chamado Pristine Inner Galaxy Survey (PIGS) para tentar encontrá-los. 

Ao analisar o espectro de luz que emana de uma determinada estrela, os astrônomos podem encontrar comprimentos de onda amplificados ou amortecidos pela presença de certos elementos. Eles procuraram uma assinatura elementar consistente com estrelas com muito baixo teor de metais e identificaram cerca de 8.000 candidatos. 

Observações de acompanhamento confirmaram as composições químicas de estrelas pobres em metais, resultando em uma amostra de cerca de 1.300 estrelas antigas no centro galáctico. Como encontraram tantos, os pesquisadores puderam realizar estudos populacionais. 

Eles usaram dados do observatório Gaia, que é um projeto em andamento para mapear as posições tridimensionais e os movimentos das estrelas na Via Láctea. Com isso, os pesquisadores conseguiram determinar as órbitas galácticas de suas velhas estrelas.

Ilustração das órbitas das estrelas antigas no coração da Via Láctea. (ESA/Gaia; Amanda J. Smith e Anke Arentsen/Instituto de Astronomia, Cambridge)

Arentsen e seus colegas descobriram que as órbitas das estrelas antigas ao redor do centro galáctico são relativamente lentas. Além disso, as estrelas mais velhas têm órbitas mais caóticas, mas ainda têm uma órbita média em torno do centro galáctico. Finalmente, as órbitas das estrelas estão contidas inteiramente dentro do centro galáctico. Mesmo aquelas estrelas em órbitas elípticas tendem a permanecer principalmente na região central da Via Láctea. 

“É emocionante pensar que estamos vendo estrelas que se formaram nas primeiras fases da Via Láctea, anteriormente fora de alcance. Essas estrelas provavelmente se formaram menos de um bilhão de anos após o Big Bang, assim como as relíquias do início do Universo, “Arentsen diz. 

“Os dados disponíveis para esses objetos antigos estão crescendo rapidamente. Estou animado para ver o que aprenderemos sobre essas primeiras estrelas a povoar nossa Galáxia nos próximos anos!”

Fonte: sciencealert.com