Nossa galáxia natal não surgiu de uma só vez. A Via Láctea foi formada gradualmente, à medida que galáxias menores, ou galáxias anãs, foram incluídas na nossa própria galáxia ao longo de bilhões de anos.
Acontece que as estrelas que sobraram destes galáxias anãs ainda compartilham características e os cientistas estão cada vez melhores em identificá-las. Ao estudar as suas semelhanças, os cientistas usam estas estrelas para determinar as suas galáxias de origem. Uma equipa de astrónomos afirma ter identificado uma amostra destas 20 estrelas que – devido às suas características semelhantes – podem ter crescido juntas numa galáxia anã que os investigadores apelidaram de “Loki”.
“Podemos ter detectado um dos vários pequenos sistemas que contribuíram para formar a nossa Via Láctea”, disse o astrônomo Federico Sestito, pós-doutorado na Universidade de Hertfordshire e coautor do estudo, ao Space.com por e-mail.
O estudopublicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, baseia-se em trabalhos anteriores do Sestitio. Ele já havia identificado as estrelas que acabaram pesquisando para o novo estudo. Mas agora, Sestitio e a equipe têm novos recursos que podem usar para identificar as galáxias originais das estrelas.
“Este trabalho pode ser pensado como uma espécie de continuação de trabalhos anteriores”, disse Sestitio. “No passado, tínhamos que olhar para estas estrelas antigas com movimentos peculiares; no entanto, faltava-nos informação química, que está agora disponível com este trabalho.”
Crescendo juntos
O hélio e o hidrogênio foram os principais ingredientes das primeiras estrelas que se formaram em nosso universo. Uma vez formadas, as estrelas fundiram esses dois elementos, o que criou elementos mais pesados que formaram as gerações posteriores de estrelas. Esse processo aconteceu repetidamente ao longo de muitas gerações.
Essas primeiras estrelas são consideradas “pobres em metais”. Por terem se formado tão cedo, as estrelas apresentam apenas vestígios de elementos mais pesados, como o ferro. Ser pobre em metais é um dos identificadores que os cientistas usaram para descobrir quais estrelas se formaram na mesma galáxia anã.
“Pensamos que estas estrelas velhas e pobres em metais se formaram numa pequena galáxia que foi ingerida pela Via Láctea em formação,” diz Sestitio.
Mas não é só que estas 20 estrelas sejam pobres em metais; os cientistas identificaram muitas estrelas em nossa galáxia que compartilham essa característica. A composição elementar das estrelas não é suficiente para determinar a galáxia. Para restringir, a equipe considerou outras características como localização e órbita.
“O movimento orbital (das estrelas) é peculiar, pois estão confinados perto do disco da Via Láctea, que geralmente é povoado por estrelas mais jovens e ricas em metais”, diz Sestitio.
O Via Láctea disco é a estrutura circular em forma de redemoinho, onde a maioria das estrelas da nossa galáxia, incluindo a nossa solestão localizados. O posicionamento único das 20 estrelas foi outra indicação de que todas elas poderiam estar relacionadas.
“Isso foi possível graças ao movimento orbital preciso e à informação química de estrelas velhas e pobres em metais”, diz Sestitio.
Enquanto o movimento orbital destas estrelas foi previamente identificada e estudada, a informação química é nova e deu aos investigadores uma indicação muito mais forte da galáxia de origem partilhada das estrelas.
Quimicamente único
Os recursos que a equipe precisava estudar eram diversos, então eles usaram uma variedade de métodos.
“Penso que a minha parte favorita desta investigação é ter reunido várias técnicas e metodologias para compreender melhor a origem destas estrelas”, disse Sestitio.
Os astrônomos usaram espectroscopia de alta resolução, movimento orbital e até simulações teóricas para interpretar as características químicas e orbitais das estrelas.
“Estamos fornecendo uma imagem completa, tanto quanto possível, das propriedades destas estrelas”, disse Sestitio.
A equipe comparou as propriedades químicas das estrelas com as das estrelas do halo galáctico, das galáxias anãs, bem como das populações simuladas. Eles descobriram que as assinaturas químicas das 20 estrelas indicavam enriquecimento proveniente de fontes de alta energia. supernovas, hipernovasestrelas massivas de rotação rápida e estrela de nêutrons fusões.
No entanto, não encontraram nenhuma indicação de explosões de anãs brancas. Os pesquisadores dizem que isso significa que a origem das estrelas foi provavelmente uma “galáxia anã energética e de curta duração”.
Galáxias escondidas
Sestitio tem trabalhado na identificação destas galáxias antigas, porque compreender mais sobre elas ajuda-nos a aprender mais sobre a Via Láctea como um todo.
“As estrelas mais pobres em metais da nossa galáxia, que também estão entre as estrelas mais antigas, são objetos celestes extremamente importantes”, disse Sestitio. “Eles podem abrir uma janela sobre os primeiros processos relacionados à formação da Via Láctea (e das galáxias em geral), à origem dos elementos e às propriedades das primeiras estrelas.”
Poderia haver muito mais dessas galáxias ‘Loki’ escondidas ao redor da Via Láctea. Embora seja bastante fácil encontrar pequenas galáxias que são perturbadas e acumuladas na periferia da Via Láctea, diz Sestitio, encontrá-las no disco da nossa galáxia é uma tarefa muito mais difícil.
O disco está repleto de estrelas mais jovens que são comparativamente ricas em metais. Portanto, pesquisar e escolher as estrelas certas no disco leva tempo. Mas Sestitio está ansioso por descobrir novas informações sobre a formação da Via Láctea.
“Embora este trabalho possa ser limitado no número de estrelas observadas, o futuro parece ótimo”, diz ele. “Teremos instalações espectroscópicas multiobjetos que obterão informações químicas de milhares de estrelas.
“Nesse ponto, seremos capazes de compreender melhor as propriedades de muitos blocos de construção que formaram a nossa galáxia.”
