Um enorme e brilhante conjunto de estrelas chamado Terzan 5 pode ser um aglomerado do bojo central da nossa galáxia que não foi suavizado na mistura e, em vez disso, sobreviveu como uma relíquia fóssil que sobrou do nascimento da Via Láctea.
“Terzan 5 pode fornecer evidências diretas que podem ajudar a explicar como as protuberâncias se formaram em galáxias em todo o universo”, disse Barbara Lanzoni, da Universidade de Bolonha, em um declaração. Lanzoni é membro de uma equipe de astrônomos, liderada pelos colegas de Bolonha, Giorgia Zullo e Francesco Ferraro, que abordou o Terzan 5 com o Telescópio Espacial James Webb (JWST).
Terzan 5 é um aglomerado globular — uma enorme esfera de estrelas com uma massa total dois milhões de vezes maior que a nossa sol e uma luminosidade total 800.000 vezes maior. O problema é que Terzan 5 fica a cerca de 18.800 anos-luz longe no bojo do Galáxia Via Láctea. Isto significa que faixas densas de poeira galáctica bloqueiam a nossa visão, diminuindo significativamente o brilho aparente do Terzan 5. É por isso que só foi descoberto em 1968 pelo astrônomo turco-franco-armênio Agop Terzan.
Os aglomerados globulares tendem a ser antigos. Eles também tendem a ter formado todas as suas estrelas em uma explosão gigante. Como tal, todas as suas estrelas deveriam ter a mesma idade, 12 a 13 mil milhões de anos. No entanto, alguns aglomerados globulares selecionados mostram evidências de terem mais de uma geração de estrelas. Estes incluem Omega Centauri, NGC 2808 e NGC 1783 na Via Láctea, bem como NGC 411 na Pequena Nuvem de Magalhães e NGC 1696 na Via Láctea. Grande Nuvem de Magalhães. Várias explicações foram apresentadas, incluindo a possibilidade de serem os núcleos remanescentes de galáxias anãs que foram despojadas da maioria das suas estrelas por forças gravitacionais de maré emanadas da Via Láctea. Ou talvez estes aglomerados fossem simplesmente massivos o suficiente para reter algum gás molecular para futuras gerações estelares.
Quando o Telescópio Espacial Hubble deu uma olhada em Terzan 5 em 2009 e novamente em 2016, descobriu que ele também estava entre os estranhos aglomerados globulares com duas gerações de estrelas, datando de 12,5 e 4,7 bilhões de anos. No entanto, por estar por trás de tanta poeira galáctica, nem mesmo o Hubble tem a visão mais clara.
O JWST, no entanto, sim. Sua visão infravermelha próxima pode ver através da poeira.
“As novas observações de Webb no infravermelho próximo, com referência cruzada com as observações de arquivo do Hubble, deram-nos uma imagem muito mais clara da história do Terzan 5”, disse a líder do estudo Giorgia Zullo, que é Ph.D. estudante em Bolonha.
O JWST detectou mais duas gerações de estrelas, uma geração nascida há 3,8 mil milhões de anos e outra há 2,5 mil milhões de anos. É difícil explicar quatro gerações de estrelas para qualquer aglomerado globular, e é por isso que a equipe pensa que Terzan 5 poderia ser algo mais primordial: um bloco de construção remanescente do bojo da Via Láctea que nunca foi totalmente assimilado pela nossa galáxia.
“Por alguma razão, este aglomerado peculiar de estrelas formou-se separadamente do bojo e não foi destruído quando o próprio bojo se formou,” disse Ferraro. “Terzan 5 é o que hoje chamamos de fragmento fóssil protuberante porque se assemelha aos aglomerados primordiais que contribuíram para a formação da protuberância.”
As galáxias de disco apresentam dois componentes principais: um disco relativamente estreito formado por braços espirais e um núcleo bulboso denominado bojo. Os bojos galácticos tendem a ser as partes mais antigas das galáxias, formando-se milhares de milhões de anos antes dos discos, pelo menos no caso da Via Láctea. O JWST está a observar este processo a ocorrer no Universo primordial, revelando galáxias jovens e aglomeradas, mas dada a grande extensão de espaço e tempo que o JWST está a observar, as observações dos blocos de construção que compõem estas galáxias ainda não são totalmente claras. Com o Terzan 5, poderíamos observar um dos blocos de construção do bojo da Via Láctea relativamente de perto, e isso poderia fornecer novos insights sobre o nascimento da nossa galáxia.
Terzan 5 provavelmente também não é o único fragmento fóssil protuberante. Assim como os outros aglomerados globulares acima mencionados, alguns dos quais podem ser fragmentos fósseis e outros podem ser núcleos de galáxias anãs, o aglomerado globular Liller 1 próximo ao centro da nossa galáxia compartilha muitas das propriedades de Terzan 5, incluindo sua alta abundância de elementos pesados produzidos por múltiplas gerações de estrelas que morreram em supernova explosões.
A equipe está agora procurando perseguir outros 40 ou 50 aglomerados globulares no bojo para ver se também poderiam ser fragmentos fósseis do bojo, ou se são apenas aglomerados globulares regulares.
As descobertas foram apresentadas na 248ª reunião da Sociedade Astronômica Americana em Pasadena, Califórnia, que ocorreu entre 14 e 18 de junho. Um artigo descrevendo as observações do JWST também foi publicado na revista Astronomia e Astrofísica.
