Está aqui! O terceiro e maior lançamento de dados (DR3) do Observatório Gaia da ESA foi oficialmente tornado público. Como prometido, o DR3 contém detalhes novos e aprimorados para quase dois bilhões de estrelas em nossa galáxia, incluindo as composições químicas, temperaturas, cores, massas, idades e as velocidades nas quais as estrelas se movem. O lançamento coincidiu com um evento de imprensa virtual organizado pelo Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC) em 13 de junho, que contou com funcionários da ESA e palestrantes convidados que abordaram o significado dos novos dados.
Muitas dessas informações consistem em dados de espectroscopia recém-lançados, uma técnica na qual a luz das estrelas é dividida no espectro de cores e analisada para determinar como está sendo deslocada. Essa técnica é conhecida como velocidade radial (também conhecida como Espectroscopia Doppler), onde a luz é deslocada para a extremidade vermelha ou azul do espectro (ou seja, redshift e blueshift) com base no fato de o objeto estar se movendo em direção ou para longe da Terra (respectivamente). Os astrofísicos usam essa técnica para determinar como uma estrela está se movendo em relação à nossa e também para detectar exoplanetas.
Essas descobertas foram descritas em uma série de documentos divulgados ao lado do DR3, que fornecem uma visão geral da missão Gaia, o conteúdo do DR3, resumem detalhes técnicos, o processamento e calibração de dados brutos e os caminhos percorridos para chegar a DR3. Esses artigos foram publicados em uma edição especial da Astronomy & Astrophysics e disponibilizados no site da ESA.
A versão mais recente também inclui dados sobre subconjuntos especiais de estrelas, como aquelas que sofrem mudanças de brilho ao longo do tempo (também conhecidas como estrelas variáveis). O DR3 também continha o maior catálogo de sistemas estelares binários, milhares de objetos do Sistema Solar (asteroides e luas) e milhões de galáxias e quasares fora do Sistema Solar (como Andrômeda). Outras descobertas importantes incluem a capacidade do Gaia de detectar pequenos movimentos na superfície de uma estrela (Starquakes) e dados aprimorados sobre a composição química das estrelas.
Starquakes
Como o nome sugere, os starquakes são um fenômeno em que a crosta de uma estrela sofre um ajuste repentino que muda sua forma. Isso foi uma surpresa para os astrônomos, pois não é algo para o qual o observatório não foi originalmente construído. Anteriormente, os dados do Gaia apontavam para oscilações radiais que fazem com que as estrelas inchem e encolham periodicamente, mas não afetam sua forma. Os dados mais recentes demonstram que o Gaia também pode detectar oscilações não radiais que são muito mais poderosas, mas mais difíceis de detectar porque mudam a forma da estrela globalmente.
Gaia detectou fortes terremotos não radiais na superfície de milhares de estrelas, mesmo onde a teoria convencional afirma que nenhuma deveria existir. Assim como os terremotos e fenômenos semelhantes em outros corpos (como “Moonquakes e “Marsquakes” que foram estudados) permitem que os astrônomos aprendam mais sobre o interior de planetas e luas, esses terremotos podem dizer aos astrônomos muito sobre o funcionamento interno de diferentes tipos de estrelas. Como os trabalhos de pesquisa indicam, essas informações podem levar a novas oportunidades para o campo da “asterosismologia”.
O DNA estelar
Ao estudar a composição química das estrelas, os astrônomos podem colocar restrições mais rígidas sobre onde as estrelas nasceram e como elas migraram ao longo do tempo. Isso, por sua vez, pode revelar detalhes interessantes sobre a história da Via Láctea e como ela evoluiu desde então. Com o DR3, Gaia revelou o maior mapa químico da galáxia do nosso sistema solar para galáxias menores ao redor da Via Láctea. Juntamente com as medidas adequadas de movimento e velocidade (astrometria) no catálogo, essas informações forneceram um mapa 3D de onde as estrelas se originaram e chegaram onde estão hoje.
O aspecto chave da composição estelar é a quantidade de metais pesados que elas contêm, também conhecida como “metalicidade”. As primeiras estrelas do Universo, que se formaram cerca de 100 milhões de anos após o Big Bang, eram compostas de hidrogênio e hélio, refletindo a composição do Universo na época. Essas estrelas da População III (como são chamadas) formaram elementos mais pesados em seus interiores através de um processo lento de fusão nuclear, onde a fusão e o hélio foram fundidos para criar boro, carbono, nitrogênio, oxigênio, silício e, eventualmente, ferro.
Quando essas estrelas entraram em colapso no final de seus ciclos de vida e explodiram em supernovas massivas, esses elementos foram dispersos pelo meio interestelar (ISM) – a partir do qual novas estrelas se formaram. Este ciclo ativo de formação e morte de estrelas enriqueceu lentamente o meio interestelar com metais ao longo do tempo. As gerações subsequentes de estrelas, conhecidas como População II e I, continham quantidades cada vez maiores desses elementos, que podem ser usados para determinar sua idade. A esse respeito, a composição química de uma estrela é como seu DNA, pois pode fornecer informações cruciais sobre sua origem.
Com este último lançamento, Gaia revelou que algumas estrelas em nossa galáxia são “pobres em metal” e compostas de material primordial, enquanto outras (como o nosso Sol) são ricas em metal. Os dados também mostraram que estrelas mais próximas do centro e plano de nossa galáxia têm metalicidades mais altas do que aquelas mais distantes do centro e fora do disco galáctico. Com base em suas composições, Gaia também identificou inúmeras estrelas que se formaram em diferentes galáxias, mas foram capturadas pela Via Láctea ou se tornaram parte dela por meio de fusões galácticas.
Alejandra Recio-Blanco, astrônoma do Observatoire de la Côte d’Azur e membro da Colaboração Gaia, explicou:
“Nossa galáxia é um belo caldeirão de estrelas. Essa diversidade é extremamente importante, pois nos conta a história da formação da nossa galáxia. Ele revela os processos de migração dentro de nossa galáxia e acreção de galáxias externas. Também mostra claramente que nosso Sol, e nós, todos pertencemos a um sistema em constante mudança, formado graças à montagem de estrelas e gases de diferentes origens”.
Outras descobertas
Outros trabalhos de pesquisa que foram lançados juntamente com o DR3 descrevem inúmeras outras descobertas, que demonstram o enorme potencial da missão Gaia. Em particular, o novo catálogo de estrelas binárias (o maior de todos os tempos) contém dados sobre a massa e evolução de mais de 800.000 sistemas binários. Outro avanço é um novo levantamento de asteroides que fornece dados sobre as origens de 156.000 mil corpos rochosos em nosso Sistema Solar. Por fim, as observações de Gaia revelaram cerca de 10 milhões de estrelas variáveis, macromoléculas no ISM e quasares e galáxias. Disse Timo Prusti, Cientista do Projeto Gaia na ESA:
“Ao contrário de outras missões que visam objetos específicos, Gaia é uma missão de pesquisa. Isso significa que, ao pesquisar todo o céu com bilhões de estrelas várias vezes, o Gaia fará descobertas que outras missões mais dedicadas perderiam. Este é um de seus pontos fortes, e mal podemos esperar que a comunidade de astronomia mergulhe em nossos novos dados para descobrir ainda mais sobre nossa galáxia e seus arredores do que poderíamos imaginar.”
Publicado em 02/07/2022 12h35
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