Um ‘submundo galáctico’ de estrelas antigas e explodidas se esconde logo abaixo da superfície da Via Láctea

Uma imagem do Telescópio Espacial Spitzer do centro da Via Láctea, onde habitam antigos buracos negros e estrelas mortas. (Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech)

Onde estão escondidas todas as estrelas mortas da galáxia? Novas pesquisas desenham o mapa.

Durante a história de aproximadamente 13,6 bilhões de anos da Via Láctea, bilhões de estrelas se formaram, cresceram e finalmente morreram em espetaculares explosões de supernovas. Então, onde estão todos os seus cadáveres escondidos?

Em uma nova pesquisa publicada em 25 de agosto no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, os astrônomos começaram a desenterrar esses corpos estelares perdidos há muito tempo (por assim dizer). Usando uma simulação de computador, a equipe modelou as posições iniciais de milhões de estrelas no início da Via Láctea (muito antes de seus icônicos braços espirais se desenvolverem), depois apertou um botão cósmico de avanço rápido para mostrar onde os restos enrugados dessas estrelas podem ter terminado. para cima depois de ir supernova.

O mapa resultante revelou um “submundo galáctico” de buracos negros e estrelas de nêutrons (duas formas de remanescentes estelares extremamente densos), que se esconde em todos os cantos da Via Láctea – e muito além dela também. De acordo com os pesquisadores, o submundo galáctico se estende por mais de três vezes a altura da própria Via Láctea, enquanto até um terço das estrelas mortas da galáxia foram lançadas profundamente no espaço pela força de suas próprias explosões de fim de vida. , para nunca mais voltar.

“As explosões de supernovas são assimétricas e os restos são ejetados em alta velocidade – até milhões de quilômetros por hora”, disse o autor principal do estudo, David Sweeney, doutorando na Universidade de Sydney, em um comunicado. “Um incrível 30% dos objetos foram completamente ejetados da galáxia.”

Uma imagem da Via Láctea visível (acima) sobreposta com a localização simulada do “submundo galáctico” (abaixo) (Crédito da imagem: Universidade de Sydney)

O rápido e o morto

Em sua pesquisa, a equipe se concentrou em dois tipos de restos estelares: estrelas de nêutrons – núcleos estelares ultradensos que acumulam a massa de um sol em uma bola não maior que uma cidade – e buracos negros, que são objetos enormes tão densos que nem a luz pode escapar de sua atração gravitacional.

Ambos os tipos de objetos se formam quando estrelas massivas ficam sem combustível, liberando suas camadas externas de gás em explosões de supernovas titânicas à medida que seus núcleos colapsam para dentro. Se a estrela moribunda tivesse uma massa pelo menos oito vezes maior que a do Sol da Terra, nasce uma estrela de nêutrons; se a estrela mediu mais de 25 massas solares, um buraco negro emerge.

Os astrônomos detectaram ambas as classes de restos estelares em nossa galáxia, embora não o suficiente para explicar os bilhões de estrelas mortas no passado da Via Láctea. Encontrar esses restos antigos é complicado por duas razões principais: uma, a Via Láctea mudou de forma significativamente nos últimos 13 bilhões de anos, o que significa que o submundo galáctico não se sobrepõe perfeitamente à distribuição atual de estrelas em nossa galáxia; e dois, estrelas que morrem via supernova podem ser “chutadas” grandes distâncias em direções aleatórias pela força da explosão, terminando nas margens da galáxia ou perdidas no espaço intergaláctico.

Uma simulação mostrando a distribuição de buracos negros e estrelas de nêutrons no ‘submundo galáctico’ (Crédito da imagem: Universidade de Sydney)

Os autores do estudo construíram uma simulação de computador para explicar essa aleatoriedade, bem como a mudança na forma da Via Láctea e muitos outros fatores. Seus resultados mostraram que a maior concentração de restos estelares pode ser encontrada perto do centro da galáxia, onde um buraco negro supermassivo exerce uma atração extremamente poderosa. O restante das estrelas mortas estão espalhadas descontroladamente por todos os lados da galáxia, em claro desafio à distribuição em forma de espiral de estrelas visíveis hoje.

Um mapa mostrando a distribuição de estrelas na Via Láctea visível. Os braços espirais da galáxia são claramente visíveis na imagem de cima para baixo. (Crédito da imagem: Universidade de Sydney)

“Esses remanescentes compactos de estrelas mortas mostram uma distribuição e estrutura fundamentalmente diferentes da galáxia visível”, acrescentou Sweeney.



A equipe também descobriu que, embora o submundo galáctico contenha apenas cerca de 1% da massa total da galáxia, os antigos cadáveres estelares nunca estão longe. O remanescente estelar mais próximo deve estar a apenas 65 anos-luz do sol – ou mais próximo de nós do que as estrelas da constelação da Ursa Maior. Espero que, com uma ideia melhor de onde procurá-los, pesquisas espaciais como a missão Gaia da Agência Espacial Européia possam ajudar a exumar os mortos antigos da galáxia em maior número do que nunca.


Publicado em 05/10/2022 09h29

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