Gaia avista família estranha de estrelas desesperada para sair de casa

Estrelas na Via Láctea tendem a se formar em famílias, com estrelas semelhantes surgindo aproximadamente no mesmo lugar e ao mesmo tempo. Essas estrelas mais tarde se espalham para a galáxia mais ampla quando estão prontas para deixar o ninho. Enquanto grupos menores podem se dissipar completamente, irmãos de famílias grandes geralmente se movem de forma semelhante e viajam juntos em grande parte. 

Gaia avista uma estranha família estelar. Crédito: Agência Espacial Europeia

Observamos muitas famílias estelares com Gaia. Avistamos cadeias de estrelas que se estendem pela Via Láctea e permanecem intactas por bilhões de anos, mapeamos os antigos fluxos estelares que se entrelaçaram para formar a estrutura mais antiga da nossa galáxia e compilamos um "retrato de família" estelar do nosso lar cósmico. Ao estudar famílias estelares, podemos juntar não apenas as características e o comportamento das próprias estrelas, mas também aprender sobre como a nossa galáxia está evoluindo como um todo.

Uma família como nenhuma outra

Usando dados do Gaia, cientistas identificaram uma família estelar diferente de todas as outras: uma família massiva de mais de 1.000 estrelas jovens com comportamentos estranhos. Apesar do seu tamanho, a família — apelidada de Ophion — em breve terá se dispersado completamente em tempo recorde, deixando apenas um ninho vazio para trás.

"Ophion está repleto de estrelas que estão prestes a se espalhar pela galáxia de uma forma totalmente aleatória e descoordenada, o que está longe do que esperaríamos para uma família tão grande", diz Dylan Huson, da Western Washington University (WWU), EUA, e principal autor do artigo sobre a descoberta. "Além disso, isso acontecerá em uma fração do tempo que normalmente levaria para uma família tão grande se dispersar. É diferente de qualquer outra família estelar que já vimos."

A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal .

Um novo modelo

Para encontrar Ophion, Dylan e seus colegas desenvolveram um novo modelo para explorar o vasto e incomparável acervo de dados espectroscópicos de Gaia e aprender mais sobre estrelas jovens e de baixa massa situadas razoavelmente próximas ao Sol. Eles aplicaram esse modelo, chamado Gaia Net, às centenas de milhões de espectros estelares divulgados como parte do lançamento de dados 3 de Gaia. Em seguida, restringiram sua busca a estrelas "jovens" com menos de 20 milhões de anos de idade — e superaram Ophion.

"Esta é a primeira vez que é possível usar um modelo como este para estrelas jovens, devido ao imenso volume e à alta qualidade das observações espectroscópicas necessárias para o seu funcionamento", acrescenta Johannes Sahlmann, Cientista do Projeto Gaia da ESA. "Ainda é bastante recente conseguir medir de forma fiável os parâmetros de muitas estrelas jovens ao mesmo tempo. Este tipo de observação em massa é uma das conquistas verdadeiramente sem precedentes do Gaia."

Outro exemplo é como a missão Gaia está criando oportunidades para novas ciências colaborativas e interdisciplinares por meio de sua política de dados abertos. Vários membros da equipe de descoberta do Ophion são estudantes de graduação e pós-graduação em ciência da computação, que usaram os dados do Gaia para inovar e desenvolver novos métodos que agora oferecem novos insights sobre as estrelas da Via Láctea.

Resolvendo o mistério

A questão permanece: por que Ophion está se comportando de forma tão incomum?

Os cientistas discutem várias opções. A família estelar reside a cerca de 650 anos-luz de distância, perto de outros aglomerados massivos de estrelas jovens ; eventos energéticos e interações entre esses vizinhos colossais podem ter influenciado Ophion ao longo dos anos.

Há também indícios de que estrelas explodiram aqui no passado. Essas explosões de supernova podem ter varrido material de Ófion e feito com que suas estrelas se movessem muito mais rápida e erraticamente do que antes.

"Não sabemos exatamente o que aconteceu com essa família estelar para que se comportasse dessa maneira, já que nunca havíamos encontrado nada parecido antes. É um mistério", diz a coautora Marina Kounkel, da Universidade do Norte da Flórida, EUA.

"De forma empolgante, isso muda a forma como pensamos sobre grupos estelares e como encontrá-los. Métodos anteriores identificavam famílias agrupando estrelas com movimentos semelhantes, mas Ophion teria escapado dessa rede. Sem os enormes conjuntos de dados de alta qualidade do Gaia e os novos modelos que agora podemos usar para investigá-los, poderíamos estar perdendo uma grande peça do quebra-cabeça estelar."

Após mais de uma década mapeando nossos céus, a Gaia interrompeu suas observações em março. Isso marca o fim das operações da sonda espacial — mas é apenas o começo da ciência. Muitas outras descobertas são esperadas nos próximos anos, juntamente com os maiores lançamentos de dados da Gaia até o momento. (O Lançamento de Dados 4 está previsto para o final de 2026, e o lançamento dos dados legados da Gaia está previsto para ser publicado não antes do final de 2030).

Phys.org