Estudo revela que aglomerados abertos perdem estrelas à medida que envelhecem

Depois de comparar uma amostra de cerca de 50 aglomerados estelares abertos de diferentes idades na Via Láctea, uma investigação liderada pelo Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias (IAC) e pela Universidade de La Laguna (ULL), com a colaboração da Universidade Politécnica de Cartagena, revela que à medida que estes grupos de estrelas envelhecem perdem grande parte dos seus componentes menos massivos. 

Aglomerado Aberto das Plêiades

Este resultado confirma que em aglomerados abertos existem processos dinâmicos internos, derivados do seu longo movimento pela galáxia, que provocam a expulsão de estrelas de baixa massa. O estudo, que foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics , utilizou dados da missão espacial Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA). A pesquisa é complementada por um site interativo para profissionais, amadores e estudantes.

Aglomerados abertos são grupos de estrelas formadas a partir da mesma nuvem molecular. Os exemplos mais famosos são as Plêiades e as Híades, visíveis a olho nu no céu de inverno. Eles são compostos de algumas centenas a vários milhares de estrelas que estão ligadas gravitacionalmente umas às outras, embora em menor extensão do que as dos aglomerados globulares. Como todas as estrelas do aglomerado têm a mesma origem, idade e composição química, as suas propriedades podem ser determinadas mais facilmente do que em estrelas isoladas, tornando os aglomerados muito úteis no estudo da formação e evolução estelar. 

As estrelas dos aglomerados abertos também compartilham um movimento comum no espaço derivado do movimento da nuvem molecular que lhes deu origem. O estudo deste movimento é o que permite às equipas de investigação diferenciar as estrelas de um aglomerado daquelas que estão na mesma linha de visão mas não fazem parte dele, e saber com certeza que nasceram ao mesmo tempo, que nasceram ao mesmo tempo, que estão localizados à mesma distância da Terra e se relacionam entre si como um grupo.

Uma equipa científica liderada pela investigadora do IAC Maruska Zerjal utilizou as últimas medições do satélite espacial Gaia da ESA para estudar os movimentos das estrelas membros de cerca de 50 enxames abertos na vizinhança solar. Ao escolher a amostra, a equipe estabeleceu um limite de distância (até 1.500 anos-luz) e idade (até 1 bilhão de anos ou 4,6 vezes menos que o Sol) que permitiria detectar as chamadas estrelas de baixa massa. isto é, menos da metade da massa da nossa estrela, muito mais difícil de encontrar do que outras estrelas mais massivas e brilhantes.

“Colocamos um limite na distância, porque estrelas de baixa massa têm brilho muito fraco para serem observadas individualmente quando estão muito longe de nós; e na idade, porque sabemos que em aglomerados muito antigos a presença deste tipo de estrela é quase indetectável, por isso nos concentramos nas fases em que ainda podem ser detectadas e assim obter informações precisas sobre os diferentes tipos de estrelas que fazem cada cluster”, explica o pesquisador. 

Uma vez identificados os aglomerados, a equipe os classificou em três grupos e analisou a distribuição do brilho estelar neles: “Analisamos três grupos de aglomerados abertos em nossa galáxia”, explica Nicolas Lodieu, pesquisador do IAC e coautor do estudo . . Utilizando a comparação das diferentes fases da vida de um ser humano, alguns agrupamentos estariam na fase da infância, outros na adolescência e outros na idade adulta.

Depois de analisar cada grupo, a equipa de investigação verificou que, nos aglomerados mais antigos estudados, entre 100 milhões e 800 milhões de anos, há uma perda progressiva dos seus componentes menos massivos. Por outro lado, os aglomerados mais jovens apresentam uma distribuição estelar muito semelhante, com a mesma proporção de tipos de estrelas, desde as mais massivas e brilhantes até as de menor massa.

“Descobrimos que as distribuições de brilho em aglomerados jovens, com idade de 50 milhões de anos, são mais semelhantes entre si e apresentam um alto grau de similaridade. Ao mesmo tempo, as distribuições de luminosidade em aglomerados tão antigos como as Plêiades e as Híades são mais diversas”, diz Zerjal.

Segundo a equipa científica, duas conclusões importantes emergem desta descoberta. Por um lado, a distribuição da massa estelar em aglomerados jovens parece ser um fenómeno universal. Por outro lado, o resultado confirma que em aglomerados abertos existem processos dinâmicos internos, derivados do seu longo movimento pela galáxia, que provocam a expulsão de estrelas de baixa massa.

“À medida que os aglomerados abertos envelhecem, ocorrem interações ao longo de sua jornada através do meio galáctico, seja entre estrelas dentro do aglomerado ou com nuvens moleculares ou outros aglomerados. Como as suas estrelas não estão suficientemente unidas gravitacionalmente, estes encontros tendem a dispersar os componentes menos massivos do aglomerado”, esclarece Lodieu.

A expectativa é que novos candidatos continuem a ser estudados nos próximos anos. “Embora pareça que se trata de um fenómeno universal, no futuro serão necessárias novas pesquisas que forneçam evidências mais sólidas da existência destas dinâmicas”, acrescenta Zerjal.

O catálogo dos aglomerados analisados ​​está disponível na biblioteca astronômica pública Centre de Données astronomiques de Strasbourg (CDS). Além disso, para tornar os resultados ainda mais acessíveis ao público, a equipe desenvolveu uma página web interativa com todos os clusters e suas estrelas membros.

 “O objetivo desta página é facilitar novas descobertas entre profissionais e amadores, mas também incentivar os estudantes a explorar, descobrir e aprender, e inspirar uma nova geração de astrónomos”, conclui Lodieu, investigador principal (PI) deste projeto. que foi financiado pelo Governo das Ilhas Canárias.

Fonte: iac.es