Os astrônomos acabaram de descobrir a menor galáxia do universo?

Um misterioso aglomerado de 60 estrelas pode ser apenas mais um aglomerado de estrelas da Via Láctea, ou pode ser uma das menores galáxias já vistas. 

(Crédito da imagem: CFHT / S. Gwyn / S. Smith)

Como distinguir uma galáxia de um mero aglomerado de estrelas? Fácil, né? Uma galáxia é um grande conjunto de milhões ou bilhões de estrelas, enquanto um aglomerado estelar tem apenas cerca de mil. Bem, esse tipo de pensamento não vai te dar um doutorado em astronomia! Falando sério, a linha entre galáxia e aglomerado estelar nem sempre é clara. Um exemplo disso é UMa3/U1 .

É fácil distinguir galáxias como Andrômeda e a Via Láctea . Elas são grandes, gravitacionalmente ligadas e dominadas por matéria escura . Também é fácil distinguir aglomerados estelares como as Plêiades. São agrupamentos estelares fracamente ligados, sem matéria escura. Mas para um tipo de pequena galáxia anã conhecida como Anãs Ultrafracas (UFDs), a linha divisória fica difusa.

As UFDs são dominadas por matéria escura. A massa da Via Láctea , por exemplo, é composta por cerca de 85% de matéria escura. Uma galáxia anã ultratênue, no entanto, pode ter mil vezes mais matéria escura do que matéria luminosa. É por isso que elas são tão tênues. Como as UFDs frequentemente contêm algumas das estrelas mais antigas do Universo, os astrônomos adoram estudá-las em busca de pistas sobre as origens das galáxias. O que nos leva à UMa3/U1.

Até mesmo seu nome nos diz que há um problema. Se, de fato, o objeto for uma galáxia anã, seu nome deveria ser Ursa Maior III, visto que se trata de uma galáxia satélite na constelação da Ursa Maior. Se for um aglomerado estelar antigo, deveria ser chamado de UNIONS 1, visto que foi descoberto pelo Ultraviolet Near Infrared Optical Northern Survey (UNIONS). Se for uma galáxia, então é a menor galáxia já descoberta e a mais dominada por matéria escura. Se for um aglomerado estelar, então, com uma idade de cerca de 11 bilhões de anos, é o aglomerado estelar mais antigo já descoberto.

UMa3/U1 é absolutamente minúsculo. Tem apenas 20 anos-luz de diâmetro, contém apenas cerca de 60 estrelas e tem uma massa visível de apenas 16 sóis. Em comparação, as Plêiades têm aproximadamente o mesmo diâmetro, mas contêm mais de 1.000 estrelas e 800 massas solares. Portanto, a verdadeira questão para UMa3/U1 é se ela é dominada por matéria escura.

Em um estudo recente, a equipe analisou diversos testes para distinguir aglomerados estelares de galáxias anãs. A primeira abordagem foi observar a dinâmica das estrelas visíveis, presumindo que se trata de um aglomerado estelar. Com base em seus movimentos conhecidos, a equipe simulou quanto tempo levaria para as estrelas se desprenderem, um processo conhecido como evaporação . Com base em suas simulações, o aglomerado poderia sobreviver por mais 2 a 3 bilhões de anos. Isso representa uma boa fração da idade estimada de 11 bilhões de anos, o que sugere que U1 é simplesmente um aglomerado estelar estável.

O segundo teste que a equipe aplica é o que é conhecido como função de massa. Trata-se de um gráfico da variação da massa do aglomerado com a distância. Se for um aglomerado, a massa deve ser distribuída de forma mais uniforme, mas se for uma galáxia, as estrelas devem estar agrupadas em direção ao centro. Nesse caso, os dados são menos conclusivos. A distribuição de estrelas visíveis corresponde razoavelmente ao modelo de aglomerado, mas, para uma galáxia, as estrelas centrais seriam principalmente anãs brancas e estrelas de nêutrons, que são muito fracas para serem distinguidas com as observações atuais.

No geral, as evidências apontam para a possibilidade de UMa3/U1 ser um aglomerado estelar, mas a equipe observa que serão necessárias mais observações de outros aglomerados estelares não estelares para que se chegue a uma conclusão. Felizmente, telescópios futuros, como o Observatório Vera Rubin, descobrirão muito mais estrelas anãs tênues com o tempo.

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