Misterioso ‘coração antigo’ da Via Láctea é descoberto usando sonda Gaia

A protogaláxia é uma coleção de estrelas antigas das quais o resto da Via Láctea floresceu.

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A região central da Via Láctea, onde se encontram a constelação de Sagitário e o grupo de estrelas antigas, acima de Telluride, Canadá. (Créditos: John Sirlin/Alamy Stock Photo)

Traduzido por Julio Batista
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Astrofísicos que investigam as origens da Via Láctea podem ter descoberto o ‘velho coração’ da nossa galáxia – o núcleo original e antigo em torno do qual todas as suas estrelas e planetas cresceram.

A coleção de 18.000 das estrelas mais antigas da nossa galáxia estão localizadas na constelação de Sagitário e são da protogaláxia da Via Láctea – uma massa primordial de gás e poeira formando as primeiras estrelas de uma galáxia jovem – que tem mais de 12,5 bilhões de anos. Representando cerca de 0,2% da massa total da nossa galáxia, o grupo é o núcleo em torno do qual toda a Via Láctea eventualmente cresceu, descobriram os pesquisadores. As descobertas foram publicadas em 8 de setembro no servidor de pré-publicação arXiv e ainda não foram revisadas por pares.

Para descobrir o grupo primordial de estrelas, os astrônomos basearam-se em dados do observatório Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA) – uma espaçonave de 1.630 kg lançada em 2013 com o objetivo de criar o mapa mais detalhado e preciso da Via Láctea.

“Há muito tempo se acredita (com base na teoria e em simulações) que as estrelas mais antigas estão no centro de uma galáxia. Agora mostramos que elas estão lá em grande número”, disse o autor principal do estudo, Hans-Walter Rix, astrônomo do Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, Alemanha, à Live Science. “É como fazer arqueologia em uma cidade antiga. Mostramos que as ruínas mais antigas e primitivas estão no centro ‘moderno’ da cidade.”

Encontrar o coração antigo de nossa galáxia começou com a busca na região mais populosa, sua protuberância central, pela pequena proporção de estrelas com a mesma idade da Via Láctea, com cerca de 13 bilhões de anos.

Para arrancar esse pequeno grupo como uma agulha de um palheiro, os pesquisadores reuniram dados coletados de Gaia em 2 milhões de estrelas que ficam a 30 graus do centro galáctico, procurando estrelas de menor massa e vida mais longa com baixo teor de metal. Estrelas que combinam com esse perfil nasceram em um universo muito mais jovem que ainda não estava cheio de metais pesados ​​espalhados por toda parte por explosões de supernovas.

Mas esta é apenas metade da história, já que estrelas pobres em metal dentro da Via Láctea também podem ter vindo de galáxias anãs menores que colidiram e se fundiram com nossa galáxia ao longo de sua vida. Ao examinar as trajetórias dessas estrelas pelo espaço, mantendo apenas aquelas que não se desviaram para as regiões pobres em metal da galáxia, os pesquisadores foram capazes de separar as estrelas que formam o coração antigo das estrelas que se originaram em uma galáxia anã.

Isso deixou os pesquisadores com alguns dos esqueletos originais de estrelas em torno do qual a Via Láctea cresceu – uma população que eles estimam ser entre 50 milhões a 200 milhões de vezes mais massiva que o nosso próprio Sol. Como as estrelas mais pesadas morrem mais rápido que as menores, as estrelas restantes são, em média, cerca de 1,5 vezes mais leves que o Sol, de acordo com os pesquisadores.

“Essas estrelas representam cerca de metade da massa estelar total uma vez nascidas”, disse Rix. “Então, cerca de metade das estrelas [da protogaláxia] sobrevivem até hoje.”

A análise dos pesquisadores do antigo coração da Via Láctea, agora exposto, revelou duas coisas. Em primeiro lugar, como as estrelas da antiga protogaláxia giram muito menos em torno do centro galáctico em comparação com as estrelas mais jovens, isso confirma observações anteriores de que o núcleo da Via Láctea começou sua vida estacionário, eventualmente ganhando velocidade de rotação à medida que o centro de massa da galáxia crescia.

E em segundo lugar, apesar de múltiplas fusões com galáxias menores, o agrupamento próximo de estrelas no centro da Via Láctea sugere que seu núcleo não tem sido invadido por colisões de outras galáxias.

“A Via Láctea nunca foi abalada dramaticamente”, disse Rix. “Nossa galáxia viveu uma vida protegida.”

Com mais estudos, os pesquisadores esperam que o coração antigo possa ensiná-los ainda mais sobre os primeiros anos de nossa galáxia, como os tipos de supernovas que devem ter explodido durante o tempo de sua criação para produzir as proporções dos primeiros elementos químicos que vemos hoje.