Novas evidências indicam como e quando a Via Láctea se formou

Estrelas envelhecidas ajudaram a datar um evento de fusão precoce com uma galáxia satélite

Concepção artística que mostra, pelas setas amarelas, as posições e os movimentos das estrelas originadas da galáxia Gaia-Encélado em uma simulação de uma fusão com a Via Láctea. Crédito: ESA (impressão e composição artística); Koppelman, Villalobos e Helmi (simulação)

Uma nova pesquisa fornece a melhor evidência até agora sobre o momento em que a Via Láctea surgiu, incluindo a fusão com uma galáxia satélite importante.

Usando métodos relativamente novos em astronomia, pesquisadores conseguiram identificar as idades mais precisas atualmente possíveis para uma amostra de cerca de uma centena de estrelas gigantes vermelhas na galáxia.

Com esse e outros dados, os pesquisadores puderam mostrar o que acontecia quando a Via Láctea se fundiu com uma galáxia satélite em órbita, conhecida como Gaia-Encélado, há cerca de 10 bilhões de anos. Seus resultados foram publicados na revista Nature Astronomy.

Fusão muito importante

“Nossas evidências sugerem que, quando a fusão ocorreu, a Via Láctea já havia formado uma grande população de suas próprias estrelas”, disse Fiorenzo Vincenzo, coautor do estudo e pesquisador do Centro de Cosmologia e Física de Astropartículas da Universidade Estadual de Ohio (EUA).

Muitas dessas estrelas “caseiras” acabaram no disco espesso no meio da galáxia. Enquanto isso, a maioria das que foram capturadas de Gaia-Encélado estão no halo externo da galáxia.

“O evento de fusão com Gaia-Encélado é considerado um dos mais importantes na história da Via Láctea, moldando a forma como a observamos hoje”, disse Josefina Montalban, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Birmingham (Reino Unido), que liderou o projeto.

Ao calcularem a idade das estrelas, os pesquisadores conseguiram determinar, pela primeira vez, que as estrelas capturadas de Gaia-Encélado têm idades semelhantes ou são um pouco mais jovens em comparação com a maioria das estrelas que nasceram na Via Láctea.

Uma fusão violenta entre duas galáxias pode não ajudar, mas sacode as coisas, disse Vincenzo. Os resultados mostraram que a fusão mudou as órbitas das estrelas já na galáxia, tornando-as mais excêntricas.

Vincenzo comparou os movimentos das estrelas a uma dança, em que as estrelas da antiga Gaia-Encélado se movem de forma diferente das nascidas na Via Láctea. As estrelas até “se vestem” de maneira diferente, disse Vincenzo. Estrelas de fora mostram composições químicas diferentes daquelas nascidas dentro da Via Láctea.

Várias abordagens

Os pesquisadores usaram várias abordagens e fontes de dados diferentes para conduzir seu estudo. Uma maneira pela qual eles conseguiram obter as idades precisas das estrelas foi por meio do uso da astrossismologia. Esse campo de conhecimento relativamente novo investiga a estrutura interna das estrelas.

Os astrossismologistas estudam as oscilações das estrelas, que são ondas sonoras que se propagam por seu interior, disse Mathieu Vrard, pesquisador associado do Departamento de Astronomia do Estado de Ohio. “Isso nos permite obter idades muito precisas para as estrelas, que são importantes para determinar a cronologia de quando os eventos aconteceram no início da Via Láctea”, disse Vrard.

O estudo também utilizou um levantamento espectroscópico, denominado Apogee. Ele fornece a composição química das estrelas – outro auxílio na determinação de suas idades. “Mostramos o grande potencial da astrossismologia, em combinação com a espectroscopia, para datar estrelas individuais por idade”, disse Montalban.

Este estudo é apenas o primeiro passo, segundo os pesquisadores. “Agora pretendemos aplicar essa abordagem a amostras maiores de estrelas e incluir características ainda mais sutis dos espectros de frequência”, disse Vincenzo. “Isso eventualmente levará a uma visão muito mais nítida da história de montagem e evolução da Via Láctea, criando uma linha do tempo de como nossa galáxia se desenvolveu.”

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