Astrônomos descobrem o 'Complexo das Grandes Plêiades'

Combinando dados de dois telescópios espaciais, um novo estudo comprova que o famoso aglomerado das Sete Irmãs é o núcleo de uma família estelar muito maior, em processo de dissolução.

O famoso aglomerado estelar das Plêiades é mostrado nesta imagem, vista pelas lentes do Wide-field Infrared Survey Explorer da NASA; elas são o que os astrônomos chamam de aglomerado aberto de estrelas, fracamente ligadas entre si e que eventualmente seguirão caminhos separados. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA

As Plêiades (M45) são indiscutivelmente o aglomerado estelar mais famoso do céu. Conhecidas como as Sete Irmãs, ou Subaru no Japão, sua história está intrinsecamente ligada à cultura humana, com relatos que podem remontar a 100.000 anos. Durante a maior parte da astronomia moderna, as conhecemos como uma família unida de algumas centenas de estrelas. Agora, um novo estudo revela que estávamos observando apenas a ponta do iceberg celestial.

Astrônomos da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill descobriram que o conhecido aglomerado é apenas o núcleo brilhante de uma colossal família estelar. Em um estudo publicado em 15 de novembro, a equipe revela que esse "Complexo das Grandes Plêiades" é 20 vezes maior do que o medido anteriormente, contendo 3.091 estrelas e estendendo-se por mais de 1.900 anos-luz. Essa descoberta redefine um dos objetos mais conhecidos do céu, conectando-o a diversos outros grupos estelares já conhecidos.

“Este estudo muda a forma como vemos as Plêiades — não apenas sete estrelas brilhantes, mas milhares de estrelas irmãs há muito perdidas, espalhadas por todo o céu”, disse Andrew Boyle, autor principal do artigo e estudante de pós-graduação na UNC-Chapel Hill, em um comunicado à imprensa .

A descoberta da equipe, publicada em 15 de novembro no The Astrophysical Journal , combinou dados de dois poderosos telescópios espaciais: o Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS) da NASA e o Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA).

A maioria das estrelas, incluindo o nosso Sol, não nasce isoladamente. Elas se formam em enormes nuvens de gás e poeira, emergindo em grupos chamados aglomerados abertos. Essas estrelas irmãs estão gravitacionalmente ligadas a princípio, mas ao longo de milhões de anos se afastam e se "dissolvem", tornando difícil traçar a árvore genealógica delas. As Plêiades que vemos hoje são o núcleo denso que permaneceu praticamente unido.

Reconstruindo a família

Para encontrar o restante da família dissolvida das Plêiades, os pesquisadores desenvolveram um novo método para rastrear os membros de um aglomerado aberto. Esse método depende de quatro evidências principais.

Primeiro, eles estabeleceram idades uniformes usando dados do Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS) da NASA como um “relógio cósmico”. O TESS mede a velocidade de rotação das estrelas e, como as estrelas jovens (como as Plêiades, com 100 milhões de anos) giram rapidamente enquanto as estrelas mais velhas giram lentamente, eles puderam localizar estrelas que compartilhavam uma data de nascimento semelhante.

“Ao medir a rotação das estrelas, podemos identificar grupos estelares muito dispersos para serem detectados por métodos tradicionais — abrindo uma nova janela para a arquitetura oculta da nossa galáxia”, disse Boyle no comunicado de imprensa.

Em segundo lugar, eles encontraram estrelas viajando na mesma trajetória que as do aglomerado das Plêiades. Os dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA), que fornece posições e movimentos tridimensionais precisos para bilhões de estrelas, permitiram identificar um grande grupo viajando na mesma trajetória através da galáxia que o núcleo das Plêiades.

Em terceiro lugar, eles verificaram se cada uma continha abundâncias elementares correspondentes ou uma composição química semelhante. Estrelas nascidas da mesma nuvem deveriam ter a mesma "impressão digital" química. Para confirmar isso, a equipe coletou dados de vários levantamentos espectroscópicos terrestres. Eles usaram esses dados para determinar que as novas estrelas eram feitas da mesma matéria que as estrelas do núcleo das Plêiades.

Por fim, eles examinaram as origens das estrelas analisando seus históricos de trajetória. Usando os dados de movimento do Gaia, a equipe realizou simulações computacionais para "rebobinar" as órbitas das estrelas. Isso demonstrou que a vasta coleção de estrelas se originou do mesmo local, aproximadamente 100 milhões de anos atrás.

Conexões com as estrelas e a humanidade

Durante décadas, os observadores sabiam que as Plêiades eram maiores do que as sete estrelas visíveis a olho nu. A contagem aceita era de entre 200 e 1.000 estrelas, abrangendo cerca de 2 graus do céu. Este novo estudo revela que o aglomerado é apenas o "núcleo coeso" de uma vasta associação estelar em processo de dissolução. Este "Complexo das Grandes Plêiades" conecta o núcleo a vários outros subgrupos estelares conhecidos, mostrando que todos fazem parte de uma estrutura muito maior de estrelas que nasceram ao mesmo tempo.

Essa descoberta adiciona mais uma camada à profunda conexão humana do aglomerado. Do Antigo Testamento ao logotipo do seu Subaru, as Plêiades são um marco cultural. Os antropólogos há muito tempo são fascinados pelo difundido mito das “Sete Irmãs”, encontrado em culturas que vão da Grécia Antiga aos povos indígenas da Austrália. Uma teoria sugere que o mito é tão antigo que antecede a migração da humanidade para fora da África, tendo se originado há mais de 100.000 anos, quando a estrela Pleione estava mais distante de Atlas, tornando sete estrelas, e não seis, facilmente visíveis a olho nu. Agora, sabemos que a família é muito maior do que apenas sete.

Este método do “relógio cósmico” oferece aos astrônomos uma nova e poderosa ferramenta. “Estamos percebendo que muitas estrelas próximas ao Sol fazem parte de extensas famílias estelares massivas com estruturas complexas”, disse o coautor Andrew Mann. Essa técnica será usada para mapear a arquitetura oculta da nossa galáxia, e a equipe planeja aplicá-la a outras associações como parte do levantamento TESS de rotação de todo o céu. A esperança é que esse método possa um dia ajudar os astrônomos a encontrar os próprios irmãos perdidos do Sol.

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