De acordo com as teorias predominantes sobre a formação de galáxias, as primeiras galáxias do Universo nasceram da fusão de aglomerados globulares, que por sua vez foram criados pelas primeiras estrelas que se juntaram. Hoje, esses aglomerados esféricos de estrelas são encontrados orbitando ao redor do núcleo galáctico de cada galáxia observável e são uma dádiva para os astrônomos que buscam estudar a formação de galáxias e algumas das estrelas mais antigas do Universo.
Curiosamente, parece que alguns desses aglomerados globulares podem não ter sobrevivido ao processo de fusão. De acordo com um novo estudo realizado por uma equipe internacional de astrônomos, um aglomerado foi dividido pela nossa própria galáxia há cerca de dois bilhões de anos. Isso é evidenciado pela presença de um anel de entulho pobre em metal que eles observaram enrolado em toda a Via Láctea, um resquício dessa antiga colisão.
O estudo, que apareceu recentemente na revista Nature, foi conduzido por Zhen Wan e Geraint Lewis (um estudante de astrofísica Ph.D. e seu professor na Universidade de Sydney, respectivamente) e incluiu membros do Centro de Pesquisa de Astronomia da Universidade Macquarie, os Observatórios do Carnegie Institution for Science, o ASTRO 3D center, o McWilliams Center for Cosmology e várias universidades.
Seu estudo fez parte do Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey (S5), uma colaboração internacional dedicada à observação de fluxos estelares na Via Láctea. Usando o telescópio Anglo-australiano no Observatório Siding Spring em New South Wales, Austrália, a colaboração mediu as velocidades do Phoenix Stream (um fluxo de estrelas na constelação de Phoenix) que parecia ser os restos de um aglomerado globular.
“Assim que soubemos quais estrelas pertenciam à corrente, medimos sua abundância de elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio; algo que os astrônomos chamam de metalicidade”, explicou Wan em um recente comunicado à imprensa do Observatório Lowell.
Para decompô-lo, as estrelas mais antigas do Universo são pobres em metais porque os elementos mais pesados – como cálcio, oxigênio, fósforo, ferro, etc – não existiam em abundância. Ao contrário do hidrogênio e do hélio (que eram extremamente abundantes no início do Universo), esses elementos formados no interior da areia das estrelas foram dispersos apenas depois que a geração mais antiga de estrelas entrou em colapso e dispersou esses elementos quando explodiram em supernovas.
Nesse aspecto, os astrônomos são capazes de discernir a idade das estrelas com base em quão ricas em metais elas são. Observações anteriores de aglomerados globulares descobriram que suas estrelas são enriquecidas com elementos mais pesados, que eles obtiveram de gerações anteriores de estrelas. Como resultado, os astrônomos estabeleceram um “piso de metalicidade” para aglomerados globulares, um valor que nenhum deles pode teoricamente cair abaixo.
No entanto, a colaboração S5 observou que a metalicidade do Fluxo de Phoenix (especificamente, seu conteúdo de ferro para hidrogênio) fica bem abaixo deste piso. Em suma, o fluxo da Fênix representa os detritos dos aglomerados globulares mais pobres em metais descobertos até hoje, tornando-o distinto dos cerca de 150 aglomerados globulares que formam um tênue halo que envolve a Via Láctea hoje.
Como observou o astrônomo Kyler Kuehn do Observatório Lowell, um dos fundadores da colaboração S5 e coautor do artigo:
“Podemos rastrear a linhagem das estrelas medindo os diferentes tipos de elementos químicos que detectamos nelas, da mesma forma que podemos rastrear a conexão de uma pessoa com seus ancestrais por meio de seu DNA. A coisa mais interessante sobre os restos desse aglomerado é que suas estrelas têm uma abundância muito menor desses elementos do que qualquer outra que vimos. É quase como encontrar alguém com DNA que não corresponde a qualquer outra pessoa, viva ou morta. Isso leva a algumas questões muito interessantes sobre a história do cluster que estamos perdendo.”
“Ficamos realmente surpresos ao descobrir que o fluxo da Fênix é nitidamente diferente de todos os outros aglomerados globulares da Via Láctea”, acrescentou Wan. “Mesmo que o aglomerado tenha sido destruído bilhões de anos atrás, ainda podemos dizer que ele se formou no início do universo.”
Em suma, a própria existência do Fluxo da Fênix indica a existência de aglomerados globulares que estavam abaixo do piso de metalicidade. Quanto ao motivo pelo qual nenhum foi descoberto até agora, a resposta pode estar no próprio disco de detritos: eles foram destruídos no início do Universo porque ainda estavam se fundindo com galáxias e galáxias fundidas umas com as outras.
Claro, esta ainda não é uma explicação conclusiva para as origens do aglomerado progenitor do Fluxo da Fênix ou onde ele se encontra na linha do tempo evolucionária das galáxias. O que é necessário neste ponto são mais observações e mais coleta de evidências para ver se outros clusters progenitores mostram os mesmos níveis de baixa metalicidade.
“Há muito trabalho teórico a ser feito”, disse o co-autor Geraint Lewis, da University of Sydney (e coautor do estudo). “Existem agora muitas novas questões para explorarmos sobre como as galáxias e os aglomerados globulares se formam, o que é incrivelmente emocionante.”
Publicado em 15/08/2020 06h42
Artigo original:
Estudo original:
Achou importante? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: