Compreendendo a formação da Via Láctea

Quatro estrelas moribundas no halo da Via Láctea estão fornecendo nova informação sobre o nascimento de nossa galáxia.

© NASA (ilustração da Via Láctea)

Uma nova técnica revelou as idades dessas estrelas, e aplicar o mesmo método a outras deve propiciar uma compreensão melhor de como a galáxia se reuniu após o Big Bang.

Para deduzir a evolução precoce da Via Láctea, os astrônomos tem que medir as idades das estrelas mais velhas. A maioria das estrelas da galáxia, incluindo o Sol, reside em um disco fino, mas as estrelas antigas ficam em um halo em torno desse disco. Os membros mais brilhantes do halo são um aglomerado de estrelas embaladas chamado globulares, cuja idade é determinada pela cor e brilho de suas muitas estrelas. Porém, para toda estrela em um aglomerado globular, existem cerca de 100 estrelas no halo por conta própria, e datá-las tem sido um grande desafio.

O astrônomo Jason Kalirai, do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial, em Baltimore, Maryland, nos Estados Unidos, criou um novo modo para medir as idades das estrelas individuais do halo. A técnica explora o conceito básico da evolução estelar: quanto mais pesada é uma estrela, mais rapidamente ela morre. Estrelas de halo morrem se transformando em gigantes vermelhas, e depois em anãs brancas, estrelas densas um pouco maiores que a Terra. Anãs brancas não têm atividade nuclear, então, esfriam e desaparecem, e com elas suas idades. Assim, as mais quentes e mais brilhantes dessas estrelas apagadas entraram no estágio de anãs brancas mais recentemente.

O astrônomo Timothy Beers, diretor do Observatório Nacional de Kitt Peak, no Arizona, afirma que o método utilizado por Kalirai pode ser usado para datar outras estrelas no halo interno, mas também no externo, que prevalece além da borda do disco estelar da Via Láctea.

Kalirai espera, baseado em simulações de como as galáxias se formam, que o halo exterior da Via-Láctea seja mais velho. Suas estrelas provavelmente surgiram cerca de 13,5 bilhões de anos atrás em pequenas galáxias que a Via Láctea incorporou.

Se Kalirai conseguir estabelecer as idades de diferentes partes do halo, astrônomos poderão ter uma ideia mais clara da sequência de eventos que levaram à formação da galáxia logo após o Big Bang.

Primeiramente, Kalirai analisou anãs brancas quentes do aglomerado globular de estrelas mais próximo, o M4, que fica na constelação de Escorpião e tem 12,5 bilhões de anos. Os espectros das anãs brancas indicam que as estrelas são 53% mais massivas que o Sol.

Então, o astrônomo estudou quatro anãs brancas quentes que não residem em um aglomerado globular, mas que pertencem ao halo interno, o componente do halo que domina nas imediações do Sol. As quatro são tão quentes, de 14 mil a 20 mil Kelvin, que elas são azuis, demonstrando que viraram anãs brancas há pouco tempo. Kalirai descobriu que elas são 55% mais massivas que o Sol, mais massivas que as recém-formadas anãs brancas do M4, e então veio de progenitores mais pesados e de menor duração.

Segundo o relatório publicado por Kalirai, as quatro anãs brancas significam que a idade do halo interior é de cerca 11,4 bilhões de anos, mais jovem que o mais velho aglomerado globular, que tem 13,5 bilhões de anos.

Fonte: Science e Nature