Professor de astronomia oferece nova teoria sobre a formação de estrelas no universo

O universo não vem com um manual de instruções — mas, se viesse, o professor assistente da Universidade do Missouri, Charles Steinhardt, suspeita que algumas páginas estejam faltando. Ou o universo tem jogado com regras diferentes o tempo todo, ou a humanidade tem interpretado o roteiro errado. 

Nesta imagem do Telescópio Espacial Hubble, tanto galáxias azuis quanto vermelhas são visíveis. Crédito: ESA/Hubble & NASA, J. Dalcanton, Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA. Agradecimentos: L. Shatz. 

Tradicionalmente, os astrônomos agrupam as galáxias em duas categorias diferentes: azuis, que são estrelas jovens e em formação ativa, e vermelhas, que são mais velhas e cessaram a formação estelar . Agora, Steinhardt desafia a compreensão tradicional das galáxias ao propor uma terceira categoria: vermelhas, formadoras de estrelas. Elas não se encaixam perfeitamente nas habituais azul ou vermelha — em vez disso, estão em algum lugar entre os dois.

"Galáxias vermelhas formadoras de estrelas produzem principalmente estrelas de baixa massa , o que as faz parecer vermelhas apesar do nascimento estelar contínuo", disse ele.

"Essa teoria foi desenvolvida para abordar inconsistências com as proporções tradicionalmente observadas entre a massa de buracos negros e a massa estelar e as diferentes funções de massa inicial em galáxias azuis e vermelhas — dois problemas que não podem ser explicados apenas pelo envelhecimento ou pela fusão. No entanto, o que aprendemos é que a maioria das estrelas que vemos hoje pode ter se formado em condições diferentes das que acreditávamos anteriormente."

A pesquisa de Steinhardt, publicada no The Astrophysical Journal , sugere que galáxias vermelhas formadoras de estrelas podem ter desempenhado um papel muito maior na história do universo. Isso pode mudar nossa compreensão atual de como as galáxias evoluem, os processos que as moldam e como medimos a formação estelar ao longo da história do universo.

"A existência dessas galáxias pode significar que o universo formou significativamente mais estrelas do que se estimava anteriormente", disse ele. "Isso reforça a ideia de que o ciclo de vida das galáxias é mais complexo do que uma simples progressão do azul para o vermelho e a morte."

Uma nova abordagem sobre galáxias pós-explosão estelar

Tradicionalmente, sabe-se que as galáxias evoluíram por envelhecimento gradual ou por fusão, onde as colisões podem desencadear explosões de novas estrelas. Por isso, os astrônomos há muito tempo se intrigam com as galáxias pós-explosão estelar, que param repentinamente de produzir novas estrelas após um curto período de intensa formação estelar. A teoria comum é que duas galáxias colidem, causando uma rápida explosão de novas estrelas antes de esgotarem sua energia e ficarem silenciosas.

Mas Steinhardt sugere outra possibilidade. Algumas dessas galáxias podem ter formado lentamente pequenas estrelas vermelhas, em vez de experimentar uma explosão repentina de formação estelar. Se isso for verdade, disse ele, talvez precisemos mudar a forma como definimos galáxias pós-explosão estelar, já que algumas podem pertencer a uma categoria diferente de galáxias vermelhas formadoras de estrelas.

No futuro, Steinhardt e seus alunos do Departamento de Física da Mizzou planejam realizar testes mais avançados para investigar mais a fundo as galáxias em formação estelar . O aluno do terceiro ano Mathieux Harper e uma equipe de alunos de graduação buscarão mais evidências que sustentem a ideia de que algumas galáxias pós-explosão estelar se enquadram na categoria recém-proposta.

Enquanto isso, os alunos do segundo ano Carter Meyerhoff e Zach Borowiak liderarão um projeto de pesquisa usando dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia para estudar mais de dois bilhões de estrelas na Via Láctea.

Phys.org