Ao analisar os dados de várias pesquisas astronômicas, os astrônomos detectaram 188.002 candidatas a estrelas pobres em metais. A descoberta, relatada em um trabalho de pesquisa publicado em 30 de março no servidor de pré-impressão arXiv, pode nos ajudar a entender melhor como o universo evoluiu quimicamente.
Estrelas pobres em metais são objetos raros, pois apenas alguns milhares de estrelas com abundância de ferro [Fe/H] abaixo de -2 foram descobertas até agora. Atualmente, SMSS J0313-6708, com metalicidade abaixo de -7,3, é a estrela mais pobre em metais conhecida até hoje.
Os astrônomos estão interessados em expandir a ainda pequena lista de estrelas pobres em metais, pois tais objetos têm o potencial de melhorar nosso conhecimento da evolução química do universo. Acredita-se que a evolução inicial do universo dependa das propriedades da primeira geração de estrelas livres de metal.
Recentemente, espectros de fotômetro azul e vermelho de baixa resolução (espectros BP/RP ou XP) para 210 milhões de estrelas foram publicados com o Data Release 3 (DR3) do satélite Gaia da ESA. Uma equipe de astrônomos liderada por Yupeng Yao, da Universidade de Chicago, decidiu vasculhar esse conjunto de dados, que oferece uma oportunidade de aumentar consideravelmente o número de candidatos a estrelas pobres em metais. O estudo foi complementado por dados do levantamento do Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) e do Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE).
“Neste trabalho, treinamos modelos XGBoost para identificar estrelas pobres em metal em Gaia DR3. A entrada para os modelos são os coeficientes de espectros XP normalizados e sem vermelhidão. correspondente [Fe/H] de LAMOST ou APOGEE para compor conjuntos de treinamento e teste para treinar o modelo XGBoost para identificar estrelas pobres em metal em Gaia DR3”, explicaram os pesquisadores.
O XGBoost é um algoritmo poderoso e flexível que tem sido utilizado em vários subcampos da astrofísica. Ao empregar o algoritmo de classificação XGBoost, os astrônomos obtiveram três catálogos de estrelas pobres em metais candidatos correspondentes.
Ao todo, a equipe conseguiu identificar 127.096 estrelas brilhantes e 60.906 fracas candidatas a estrelas pobres em metais na Via Láctea. Os pesquisadores observaram que o número total de candidatos a estrelas pobres em metais que eles obtiveram é cerca de uma ordem de magnitude maior do que em estudos anteriores.
De acordo com o artigo, o bojo galáctico e as estrelas do halo são os objetos dominantes em toda a amostra. Os astrônomos estimam que cerca de 84.200 estrelas das 188.002 candidatas identificadas sejam estrelas genuínas pobres em metais, o que representa uma pureza geral de 45%.
Os autores do estudo esperam que cerca de 600 estrelas das supostas 84.200 estrelas genuínas pobres em metal sejam extremamente deficientes em metal, com metalicidade abaixo de -3,5. Eles calcularam que as outras 2.800 estrelas deveriam ter metalicidades entre -3,5 e -3,0.
Publicado em 13/04/2023 16h44
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