CCVAlg – Astronomia Núcleo de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve
Um novo estudo de dados da nave Gaia da ESA descobriu que, em vez de sair de casa jovens, como esperado, as “irmãs” estelares preferem ficar juntas em grupos duradouros, semelhantes a cordas.
A exploração da distribuição e da história passada dos residentes estelares da nossa Galáxia é especialmente complexa, pois exige que os astrónomos determinem a idade das estrelas. Isto não é nada trivial, já que estrelas “médias” de massa semelhante, mas idades diferentes, são muito parecidas.
Para descobrir quando uma estrela se formou, os astrónomos devem ao invés olhar para populações de estrelas que se pensa terem-se formado ao mesmo tempo – mas saber quais as estrelas que são irmãs representa um desafio adicional, já que as estrelas não ficam muito tempo nos berços estelares onde se formaram.
“Para identificar quais as estrelas que se formam juntas, procuramos estrelas que se movem da mesma forma, como todas as estrelas que se formaram na mesma nuvem ou enxame se moveriam de maneira semelhante,” diz Marina Kounkel da Western Washington University, principal autora do novo estudo.
“Nós sabíamos de alguns destes grupos estelares em ‘co-movimento’ perto do Sistema Solar, mas o Gaia permitiu-nos explorar a Via Láctea em grande detalhe, a distâncias muito maiores, revelando muitos mais destes grupos.”
Marina usou dados do segundo lançamento do Gaia para rastrear a estrutura e a atividade de formação estelar de uma grande região do espaço em redor do Sistema Solar, e para explorar como isto mudou com o tempo. Este lançamento de dados, divulgado em abril de 2018, lista os movimentos e posições de mais de mil milhões de estrelas com uma precisão sem precedentes.
A análise dos dados do Gaia, com base num algoritmo de aprendizagem de máquina, descobriu quase 2000 enxames não identificados anteriormente e grupos co-móveis de estrelas que se movem até 3000 anos-luz de distância – aproximadamente 750 vezes a distância até Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sol. O estudo também determinou as idades de centenas de milhares de estrelas, tornando possível o rastreamento de “famílias” estelares e a descoberta dos seus surpreendentes arranjos.
Um estudo recente usando dados do segundo lançamento do Gaia descobriu quase 2000 enxames não identificados e grupos de estrelas co-móveis e determinou as idades de centenas de milhares de estrelas, tornando possível o rastreamento de “irmãs” estelares e a descoberta dos seus surpreendentes arranjos. O estudo revelou que os mais massivos destes grupos familiares de estrelas podem continuar a mover-se juntas pela Galáxia em configurações longas e semelhantes a cordas milhares de milhões de anos após o nascimento.
Crédito: ESA/Gaia/DPAC; Dados: M. Kounkel & K. Covey (2019)
“Cerca de metade destas estrelas encontram-se em configurações longas, semelhantes a cordas, que refletem características presentes nas suas gigantescas nuvens natais,” acrescenta Marina.
“Geralmente, pensávamos que as estrelas jovens deixavam os seus locais de nascimento apenas alguns milhões de anos depois de se formarem, perdendo completamente os laços com a sua família original – mas parece que as estrelas podem ficar próximas das suas irmãs até alguns milhares de milhões de anos.”
As estruturas em forma de corda também parecem estar orientadas de maneiras particulares em relação aos braços espirais da nossa Galáxia – algo que depende da idade das estrelas dentro de uma corda. Isto é parcialmente evidente para as cordas mais jovens, compreendendo estrelas com menos de 100 milhões de anos, que tendem a estar orientadas num ângulo reto em relação ao braço espiral mais próximo do nosso Sistema Solar.
Os astrónomos suspeitam que as cordas estelares mais antigas devam ter estado perpendiculares aos braços espirais que existiam quando essas estrelas se formaram, que agora foram reorganizadas ao longo dos últimos mil milhões de anos.
“A proximidade e a orientação das cordas mais jovens dos braços espirais atuais da Via Láctea mostram que as cordas mais antigas são um importante “registo fóssil” da estrutura espiral da nossa Galáxia,” diz o coautor Kevin Covey, também da Western Washington University, no EUA.
Cada família é identificada com uma cor diferente e compreende uma população de estrelas que se formaram ao mesmo tempo. Tons roxos representam as populações estelares mais antigas, formadas há cerca de mil milhões de anos; os tons azul e verde representam idades intermédias, com estrelas que se formaram há centenas de milhões de anos; os tons laranja e vermelho mostram as populações estelares mais jovens, formadas há menos de cem milhões de anos.
As linhas finas mostram as velocidades previstas de cada grupo estelar nos próximos 5 milhões de anos, com base nas medições do Gaia. A falta de estruturas no centro é um artefacto do método usado para rastrear populações individuais, não devido a uma bolha física.
Um estudo recente usando dados do segundo lançamento do Gaia descobriu quase 2000 enxames não identificados e grupos de estrelas co-móveis e determinou as idades de centenas de milhares de estrelas, tornando possível o rastreamento de “irmãs” estelares e a descoberta dos seus surpreendentes arranjos. O estudo revelou que os mais massivos destes grupos familiares de estrelas podem continuar a mover-se juntas pela Galáxia em configurações longas e semelhantes a cordas milhares de milhões de anos após o nascimento.
Crédito: cortesia de M. Kounkel & K. Covey (2019)
“A natureza dos braços espirais ainda é debatida, com o seu veredicto sendo estáveis ou estruturas dinâmicas ainda não definidas. O estudo destas cordas mais antigas ajudar-nos-á a entender se os braços são na maioria estáticos, ou se se movem ou se dissipam e se reformam [no sentido de formar novamente] ao longo de algumas centenas de milhões de anos – aproximadamente o tempo que o Sol leva para completar mais ou menos duas órbitas em torno do Centro Galáctico.”
O Gaia foi lançado em 2013 e tem como missão construir um mapa tridimensional da nossa Galáxia, identificando os locais, movimentos e dinâmicas de aproximadamente 1% das estrelas da Via Láctea, juntamente com informações adicionais sobre muitas destas estrelas. Versões posteriores dos dados do Gaia, incluindo mais dados, e cada vez mais precisos, estão planeadas para a próxima década, fornecendo aos astrónomos as informações necessárias para revelar a história da formação estelar da nossa Galáxia.
“O Gaia é uma missão verdadeiramente inovadora que está a revelar a história da Via Láctea – e das suas estrelas constituintes – como nunca antes,” acrescenta Timo Prusti, cientista do projeto Gaia da ESA.
“Dado que vamos determinar as idades para um número maior de estrelas distribuídas por toda a nossa Galáxia, não apenas daquelas que residem em enxames compactos, vamos estar numa posição ainda melhor para analisar como estas estrelas evoluíram ao longo do tempo.”
// ESA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astronomical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)
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