Uma parte da Via Láctea é mais antiga do que se imaginava

Uma parte da Via Láctea é mais antiga do que se imaginava

Por Daniele Cavalcante | Editado por Patrícia Gnipper | 24 de Março de 2022 às 08h40
Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/J. da Silva/ M. Zamani

Mais uma parte importante da história da Via Láctea foi desvendada pelos astrônomos, graças à missão Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA). De acordo com os dados, o disco grosso da nossa galáxia começou a se formar há 13 bilhões de anos, cerca de 2 bilhões de anos antes do que havia sido estimado até então.

Com um conjunto de dados Early Data Release 3 (EDR3), do Gaia, os pesquisadores combinaram o brilho e a posição de 250.000 estrelas com suas composições químicas. O objetivo era estimar a idade dessas estrelas.

A anatomia da nossa galáxia (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech/ESA/Medialab ESA/ATG)

A composição química é importante para essas estimativas, porque a metalicidade (para os astrônomos, os metais são qualquer elemento que não seja hidrogênio e hélio) no universo antigo era baixa. Afinal, os metais só se formaram e foram distribuídos pelo universo após a explosão de muitas supernovas.

Em outras palavras, estrelas com baixa metalicidade são mais antigas que as estrelas de alta metalicidade. Essa é uma das principais pistas que um astrônomo pode ter ao se deparar com uma estrela muito velha.

Para essa análise, eles escolheram a categoria das sub gigantes — estrelas em processo de se tornarem gigantes vermelhas. Como essa é uma fase de transição relativamente rápida, os astrônomos têm mais um fator para o cálculo para definir a idade dos objetos.

No entanto, a tarefa é árdua, pois, mesmo com esses facilitadores, não é possível determinar a idade de uma estrela diretamente. Para isso, os autores do novo estudo fizeram simulações que apresentam as mesmas características dos corpos celestes observados.

O plano galáctico da Via Láctea é composto por um disco fino e um disco interno espesso (Imagem: Reprodução/Stefan Payne-Wardenaar/MPIA)

Para medir a metalicidade, a equipe contou com dados do telescópio chinês LAMOST, enquanto o Gaia forneceu informações como brilho e posição exata. Foi graças a essa combinação de técnicas que os cientistas conseguiram extrair a idade das estrelas dos modelos de computador com precisão inédita.

Antes do Gaia, as incertezas eram de 20 a 40%, o que pode resultar em idades imprecisas com diferenças de um bilhão de anos ou mais. Agora, com os dados de brilho do Gaia, a equipe pode determinar a idade de uma estrela subgigante com apenas “alguns por cento” de incerteza.

História da Via Láctea em duas fases

Nossa galáxia é formada por algumas partes bem discerníveis, como o bulbo, halo, barra e disco espiral. Este disco, por sua vez, é formado por uma parte interna densa e outra parte interna, menos densa — podemos chamá-los de disco espesso e disco fino.

O disco espesso é bem recheado de estrelas e tem mais que o dobro da altura do disco fino, mas é menor em raio. Mas o que surpreendeu a equipe foi a época em que cada uma dessas partes do disco galáctico se formou.

A pesquisa revelou que o disco espesso começou a formar estrelas quando o universo era muito jovem: 800 milhões de anos após o Big Bang. As partes internas do halo (onde os físicos cogitam estar a matéria escura) também podem ter começado a se unir neste estágio.

Esse processo de formação estelar acelerou rapidamente até a conclusão, que ocorreu cerca de dois bilhões de anos depois, quando uma galáxia anã conhecida como Gaia-Enceladus se fundiu com a Via Láctea. Pode ser que esse evento encheu o halo de estrelas e levou o disco espesso a formar a maioria de suas estrelas.

O disco fino, por sua vez, se formou apenas após esses eventos. Os autores usaram essas duas fases de formação de discos para estabelecer duas “eras” de evolução da Via Láctea — uma 0,8 bilhão de anos após o Big Bang e outra após 2 bilhões de anos.

Novas observações ainda deverão ser realizadas, mas, antes disso, ainda haverá o lançamento dos dados completos do levantamento Gaia DR3, em 13 de junho deste ano. Então, astrônomos de todo o mundo poderão conferir as informações e publicar novas pesquisas sobre o tema.

Fonte: ESA

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