Astrônomos alienígenas que vivem em outra galáxia podem ver os 100 bilhões de estrelas da nossa Via Láctea como pouco mais que um pequeno borrão de luz em seu céu noturno. No entanto, se eles analisassem as frequências da luz naquela mancha tênue, eles poderiam decifrar do que nossa galáxia é feita.

Isso levanta a questão: como é a química da Via Láctea a milhões de anos-luz de distância?

A pesquisa liderada pelo Instituto Max Planck de Astronomia na Alemanha e pela Universidade de Yunnan na China forneceu uma resposta: nossa galáxia é excêntrica, embora não seja única.

A Via Láctea se destaca entre outras galáxias de tamanho semelhante com concentrações de metal que são muito baixas no centro, sobem pelo meio do caminho e depois desaparecem nos arredores da galáxia.

Em comparação, a distribuição de metal de outras galáxias é muito mais plana, mais parecida com uma panqueca do que com um donut.

Nossa galáxia “não é única, mas não é comum”, relatam os pesquisadores . “A Via Láctea pode não ter uma distribuição de metalicidade típica para uma galáxia de sua massa.”

Os astrônomos usam a palavra ‘metal’ para se referir a todos os elementos que são mais pesados ​​que o hidrogênio e o hélio.

Os núcleos de hidrogênio e hélio se formaram em cerca de três minutos após o Big Bang, com os elétrons pegando carona cerca de 380.000 anos depois para formar átomos. Elementos mais pesados ​​são produto de bilhões de anos de evolução estelar, exigindo mais tempo para emergir.

Por esta razão, as estrelas que nasceram mais cedo na história do Universo tendem a ter menos metais do que as que nasceram mais tarde.

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O ferro (Fe) é escasso no centro da Via Láctea, e abundante antes de cerca de 7 kiloparsecs (kpc) de distância do centro (ou 23.000 anos-luz), e menos abundante depois disso. As estrelas jovens têm um teor de ferro mais alto do que as estrelas mais velhas. Uma estrela de 1 Gyr tem um bilhão de anos. ( Lian et al , Nature Astronomy , 2023)

Os pesquisadores compararam nossa Via Láctea com 321 galáxias de massas semelhantes observadas como parte da pesquisa MaNGA (Mapping Near Galaxies at Apache Point Observatory).

Eles descobriram que apenas um por cento dessas galáxias correspondiam à Via Láctea em termos de distribuição de metais.

Os pesquisadores também compararam a Via Láctea com 134 galáxias criadas na simulação TNG50 do Universo, que modelou a evolução de dezenas de milhares de galáxias ao longo de um período de 13,8 bilhões de anos.

Apenas 11% das galáxias simuladas eram como a nossa.

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Em média, o conteúdo de ferro (Fe) é distribuído uniformemente no centro e na periferia das galáxias ao serem visualizadas na varredura MaNGA. Em comparação, o teor de ferro da Via Láctea é menor no centro, atinge o pico no meio e depois desaparece nas bordas da galáxia. ( Lian et al , Nature Astronomy , 2023)

Por que nossa Via Láctea é tão estranha?

Existem algumas explicações. Talvez as estrelas mais velhas com menor teor de metal tenham esgotado todos os recursos no centro da galáxia. Isso significaria que poucas estrelas jovens nasceram ali, o que explicaria a queda dos metais no centro.

Alternativamente, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea pode ter expelido radiação enquanto se alimentava de outras estrelas, dificultando a formação de estrelas no centro.

A escassez de metais nas bordas da Via Láctea pode ter sido causada por nossa galáxia engolindo outra galáxia com baixo teor de metais.

Outra possibilidade é que o tamanho estimado do disco de estrelas da Via Láctea estava errado, o que pode ser abordado em pesquisas futuras, como o WHT Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE) e o Sloan Digital Sky Survey V (SDSS-V), dizem os pesquisadores.

“Encontrar maneiras de comparar nossa galáxia com galáxias mais distantes é o que precisamos se quisermos saber se a Via Láctea é especial ou não”, diz o principal autor e astrônomo Jianhui Lian.

“Esta tem sido uma questão em aberto desde que os astrônomos perceberam, há cem anos, que a Via Láctea não é a única galáxia do universo.”

Este artigo foi publicado na Nature Astronomy.

Por Felicity Nelson
Publicado no ScienceAlert