{"id":4960,"date":"2022-03-25T07:27:30","date_gmt":"2022-03-25T06:27:30","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=4960"},"modified":"2022-03-25T07:27:30","modified_gmt":"2022-03-25T06:27:30","slug":"gaia-descobre-partes-da-via-lactea-muito-mais-antigas-do-que-o-esperado","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2022\/03\/25\/gaia-descobre-partes-da-via-lactea-muito-mais-antigas-do-que-o-esperado\/","title":{"rendered":"Gaia descobre partes da Via L\u00e1ctea muito mais antigas do que o esperado"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/a>
Este mapa foi criado a partir dos dados de mais de 1,8 mil milh\u00f5es de estrelas. Mostra o brilho total e a cor de estrelas observadas pelo sat\u00e9lite Gaia da ESA como parte do EDR3. As regi\u00f5es mais brilhantes representam concentra\u00e7\u00f5es mais densas de estrelas brilhantes, enquanto as regi\u00f5es mais escuras correspondem a zonas do c\u00e9u onde s\u00e3o observadas menos estrelas e mais t\u00e9nues. A cor da imagem foi obtida atrav\u00e9s da combina\u00e7\u00e3o da quantidade total de luz com a quantidade de luz azul e vermelha registada pelo Gaia em cada zona do c\u00e9u. A brilhante estrutura horizontal que domina a imagem \u00e9 o plano da nossa Gal\u00e1xia. \u00c9 na realidade um disco achatado visto de lado que cont\u00e9m a maior parte das estrelas da Via L\u00e1ctea. No meio da imagem, o Centro Gal\u00e1ctico aparece brilhante e repleto de estrelas. As regi\u00f5es escuras no plano Gal\u00e1ctico correspondem a nuvens de g\u00e1s e poeira interestelar no plano da frente, que absorvem a luz de estrelas mais distantes. Muitas destas nuvens escondem ber\u00e7\u00e1rios estelares onde est\u00e3o a nascer novas gera\u00e7\u00f5es de estrelas. Salpicados pela imagem tamb\u00e9m est\u00e3o muito enxames abertos e globulares, bem como gal\u00e1xias inteiras para l\u00e1 da nossa. Os dois objetos brilhantes em baixo e \u00e0 direita s\u00e3o a Grande e a Pequena Nuvens de Magalh\u00e3es, duas gal\u00e1xias an\u00e3s que orbitam a Via L\u00e1ctea. Clique aqui<\/a> para ver uma vers\u00e3o desta imagem em muito mais alta resolu\u00e7\u00e3o. Uma imagem complementar que mostra o mapa de densidade do Gaia est\u00e1 aqui dispon\u00edvel<\/a>.
Cr\u00e9dito: ESA\/Gaia\/DPAC. Reconhecimento: A. Moitinho<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Utilizando dados da miss\u00e3o Gaia da ESA, os astr\u00f3nomos mostraram que uma parte da Via L\u00e1ctea conhecida como “disco espesso” come\u00e7ou a formar-se h\u00e1 13 mil milh\u00f5es de anos, cerca de 2 mil milh\u00f5es de anos antes do esperado, e apenas 0,8 mil milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang.<\/p>\n\n\n\n

Este resultado surpreendente vem de uma an\u00e1lise realizada por Maosheng Xiang e Hans-Walter Rix, do Instituto Max Planck para Astronomia em Heidelberg, Alemanha. Tiraram dados de brilho e de posicionamento do conjunto de dados EDR3 (Early Data Release 3) do Gaia e combinaram-nos com medi\u00e7\u00f5es das composi\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas das estrelas, fornecidas por dados do LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) da China para cerca de 250.000 estrelas a fim de derivarem a sua idade.<\/p>\n\n\n\n

Optaram por olhar para estrelas subgigantes. Nestas estrelas, a energia deixou de ser gerada no n\u00facleo da estrela, tendo-se deslocado para uma concha em torno do n\u00facleo. A pr\u00f3pria estrela est\u00e1 a transformar-se numa estrela gigante vermelha. Dado que a fase subgigante \u00e9 uma fase evolutiva relativamente breve na vida de uma estrela, permite que a sua idade seja determinada com grande precis\u00e3o, mas continua a ser um c\u00e1lculo complicado.<\/p>\n\n\n\n

\"\"\/<\/a>
Estrutura b\u00e1sica da nossa Gal\u00e1xia, vista de lado. Os novos resultados da miss\u00e3o Gaia da ESA fornecem uma reconstru\u00e7\u00e3o da hist\u00f3ria da Via L\u00e1ctea, em particular da evolu\u00e7\u00e3o do chamado disco espesso.
Cr\u00e9dito: Stefan Payne-Wardenaar\/Instituto Max Planck para Astronomia<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Qual \u00e9 a idade das estrelas?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A idade de uma estrela \u00e9 um dos par\u00e2metros mais dif\u00edceis de determinar. N\u00e3o pode ser medida diretamente, tem que ser inferida atrav\u00e9s da compara\u00e7\u00e3o das caracter\u00edsticas de uma estrela com modelos de computador de evolu\u00e7\u00e3o estelar. Os dados relativos \u00e0 composi\u00e7\u00e3o ajudam a faz\u00ea-lo. O Universo nasceu quase exclusivamente com hidrog\u00e9nio e h\u00e9lio. Os outros elementos qu\u00edmicos, conhecidos coletivamente como metais para os astr\u00f3nomos, s\u00e3o feitos dentro das estrelas e explodem para o espa\u00e7o no final da vida de uma estrela, onde podem ser incorporados na pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o de estrelas. Assim, as estrelas mais antigas t\u00eam menos metais e diz-se que t\u00eam uma metalicidade inferior.<\/p>\n\n\n\n

Os dados do LAMOST fornecem a metalicidade. Juntos, o brilho e a metalicidade permitem aos astr\u00f3nomos extrair a idade da estrela dos modelos de computador. Antes do Gaia, os astr\u00f3nomos trabalhavam com incertezas de 20-40 por cento, o que poderia resultar em que as idades determinadas fossem imprecisas em mil milh\u00f5es de anos ou mais.<\/p>\n\n\n\n

A publica\u00e7\u00e3o de dados EDR3 do Gaia altera esta situa\u00e7\u00e3o. “Com os dados de brilho do Gaia, somos capazes de determinar a idade de uma estrela subgigante com um erro de apenas alguns pontos percentuais,” diz Maosheng. Armados com idades precisas para um-quarto de milh\u00e3o de estrelas subgigantes espalhadas pela Gal\u00e1xia, Maosheng e Hans-Walter deram in\u00edcio \u00e0 an\u00e1lise.<\/p>\n\n\n\n

Anatomia da Via L\u00e1ctea<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A nossa Gal\u00e1xia \u00e9 feita de diferentes componentes. No geral, estes podem ser divididos no halo e no disco. O halo \u00e9 a regi\u00e3o esf\u00e9rica que rodeia o disco, e tem sido tradicionalmente pensado como sendo o componente mais antigo da Gal\u00e1xia. O disco \u00e9 composto por duas partes: o disco fino e o disco espesso. O disco fino cont\u00e9m a maioria das estrelas que vemos como a faixa de luz no c\u00e9u noturno a que chamamos Via L\u00e1ctea. O disco espesso tem mais do dobro da altura do disco fino, mas \u00e9 menor em raio, contendo apenas uma pequena percentagem das estrelas da Via L\u00e1ctea na vizinhan\u00e7a solar.<\/p>\n\n\n\n

Ao identificar estrelas subgigantes nestas diferentes regi\u00f5es, os investigadores conseguiram construir uma linha temporal da forma\u00e7\u00e3o da Via L\u00e1ctea – e foi a\u00ed que tiveram uma surpresa.<\/p>\n\n\n\n

Duas fases na hist\u00f3ria da Via L\u00e1ctea<\/strong><\/p>\n\n\n\n

As idades estelares revelaram claramente que a forma\u00e7\u00e3o da Via L\u00e1ctea tem duas fases distintas. Na primeira fase, que come\u00e7ou apenas 0,8 mil milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang, o disco espesso come\u00e7ou a formar estrelas. As partes internas do halo podem tamb\u00e9m ter come\u00e7ado a juntar-se nesta fase, mas o processo acelerou rapidamente at\u00e9 \u00e0 sua conclus\u00e3o cerca de dois mil milh\u00f5es de anos depois, quando uma gal\u00e1xia an\u00e3 conhecida como Gaia-Salsicha-Enc\u00e9lado se fundiu com a Via L\u00e1ctea. Preencheu o halo com estrelas e, como claramente revelado pelo novo trabalho, desencadeou o disco espesso nascente para formar a maioria das suas estrelas. O disco fino de estrelas que cont\u00e9m o Sol foi formado durante a subsequente segunda fase da forma\u00e7\u00e3o da Gal\u00e1xia.<\/p>\n\n\n\n

A an\u00e1lise tamb\u00e9m mostra que ap\u00f3s a explos\u00e3o de forma\u00e7\u00e3o estelar, desencadeada pela fus\u00e3o com Gaia-Salsicha-Enc\u00e9lado, o disco espesso continuou a formar estrelas at\u00e9 que o g\u00e1s foi consumido cerca de 6 mil milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang. Durante este tempo, a metalicidade do disco espesso cresceu por mais do que um fator de 10. Mas, notavelmente, os investigadores veem uma rela\u00e7\u00e3o estelar muito \u00edntima entre a idade e a metalicidade, o que indica que durante todo esse per\u00edodo, o g\u00e1s que formava as estrelas foi bem misturado por todo o disco. Isto implica que as primeiras regi\u00f5es do disco da Via L\u00e1ctea devem ter sido formadas a partir de g\u00e1s altamente turbulento que efetivamente espalhou os metais por todo o lado.<\/p>\n\n\n\n

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Impress\u00e3o de artista da nossa Gal\u00e1xia, a Via L\u00e1ctea, uma “gal\u00e1xia espiral barrada” com cerca de 13 mil milh\u00f5es de anos que alberga algumas centenas milhares de milh\u00f5es de estrelas.
\u00c0 esquerda, uma vista frontal mostra a estrutura espiral do disco gal\u00e1ctico, onde se encontra a maioria das estrelas, intercalada por uma mistura difusa de g\u00e1s e poeira c\u00f3smica. O disco mede cerca de 100.000 anos-luz de di\u00e2metro e o Sol situa-se a cerca de meio caminho entre o seu centro e a periferia.
\u00c0 direita, uma vista de lado revela a forma achatada do disco. As observa\u00e7\u00f5es apontam para uma subestrutura: um disco fino com cerca de 700 anos-luz de altura embutido num disco espesso, com cerca de 3000 anos-luz de altura e povoado por estrelas mais antigas.
Esta vista lateral mostra tamb\u00e9m o Bojo Gal\u00e1ctico, localizado na por\u00e7\u00e3o central da Via L\u00e1ctea e albergando cerca de 10 mil milh\u00f5es de estrelas, que s\u00e3o principalmente antigas e vermelhas. O Bojo, tamb\u00e9m vis\u00edvel na imagem \u00e0 esquerda, tem uma forma geral alongada que se assemelha \u00e0 de uma barra em forma de amendoim, com meio comprimento de cerca de 10.000 anos-luz, fazendo da Via L\u00e1ctea uma gal\u00e1xia em espiral barrada.
Para al\u00e9m do disco e da protuber\u00e2ncia est\u00e1 o halo estelar, uma estrutura aproximadamente esf\u00e9rica com um raio de cerca de 100.000 anos-luz, contendo estrelas isoladas, bem como muitos enxames globulares – grandes aglomerados compactos de algumas das estrelas mais antigas da Gal\u00e1xia. Numa escala mais grandiosa, a Via L\u00e1ctea est\u00e1 embutida num halo ainda maior de mat\u00e9ria escura invis\u00edvel.
Cr\u00e9dito: esquerda – NASA\/JPL-Caltech; direita – ESA; esquema – ESA\/ATG medialab<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Uma linha temporal gra\u00e7as ao Gaia<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A idade da forma\u00e7\u00e3o inicial do disco espesso aponta para uma imagem diferente da hist\u00f3ria inicial da nossa Gal\u00e1xia. “Desde a descoberta da antiga fus\u00e3o com Gaia-Salsicha-Enc\u00e9lado, em 2018, que os astr\u00f3nomos suspeitam que a Via L\u00e1ctea j\u00e1 existia antes da forma\u00e7\u00e3o do halo, mas n\u00e3o t\u00ednhamos uma imagem clara de como era essa Via L\u00e1ctea. Os nossos resultados fornecem detalhes requintados sobre essa parte da Via L\u00e1ctea, tais como a data do seu nascimento, o seu ritmo de forma\u00e7\u00e3o estelar e a hist\u00f3ria do enriquecimento met\u00e1lico. A reuni\u00e3o destas descobertas, utilizando dados do Gaia, est\u00e1 a revolucionar a nossa imagem de quando e como a nossa Gal\u00e1xia foi formada,” diz Maosheng.<\/p>\n\n\n\n

E podemos ainda n\u00e3o estar a olhar suficientemente longe no Universo para ver discos gal\u00e1cticos semelhantes em forma\u00e7\u00e3o. Uma idade de 13 mil milh\u00f5es de anos corresponde a um desvio para o vermelho de 7, onde o desvio para o vermelho \u00e9 uma medida que qu\u00e3o longe est\u00e1 um objeto celeste e por isso quanto tempo a sua luz demorou a atravessar o espa\u00e7o at\u00e9 n\u00f3s.<\/p>\n\n\n\n

Novas observa\u00e7\u00f5es poder\u00e3o surgir num futuro pr\u00f3ximo, uma vez que o Telesc\u00f3pio Espacial James Webb foi otimizado para ver as primeiras gal\u00e1xias semelhantes \u00e0 Via L\u00e1ctea. E, no dia 13 de junho deste ano, o Gaia lan\u00e7ar\u00e1 a sua terceira publica\u00e7\u00e3o completa de dados (Gaia DR3). Este cat\u00e1logo vai incluir espectros e informa\u00e7\u00f5es derivadas como idades e metalicidades, tornando estudos como o de Maosheng ainda mais f\u00e1ceis de realizar.<\/p>\n\n\n\n

“Com cada nova an\u00e1lise e publica\u00e7\u00e3o de dados, o Gaia permite-nos reconstituir a hist\u00f3ria da nossa Gal\u00e1xia com cada vez mais detalhes. Com o lan\u00e7amento do Gaia DR3 em junho, os astr\u00f3nomos poder\u00e3o enriquecer ainda mais esta hist\u00f3ria,” diz Timo Prusti, cientista do projeto Gaia da ESA.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ ESA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Instituto Max Planck (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Nature)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Via L\u00e1ctea:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
SEDS<\/a>
Disco fino (Wikipedia)<\/a>
Disco espesso (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Estrela subgigante:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Gaia-Salsicha-Enc\u00e9lado:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
Simula\u00e7\u00e3o da Salsicha Gaia (Denis Erkal via YouTube)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Gaia:<\/strong>
ESA<\/a>
ESA – 2<\/a>
Gaia\/ESA<\/a>
Programa Alertas de Ci\u00eancia Fotom\u00e9trica do Gaia<\/a>
EDR3 do Gaia<\/a>
SPACEFLIGHT101<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

LAMOST:<\/strong>
P\u00e1gina principal<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

JWST (Telesc\u00f3pio Espacial James Webb):<\/strong>
NASA<\/a>
STScI<\/a>
STScI (website para o p\u00fablico)<\/a>
ESA<\/a>
Wikipedia<\/a>
Facebook<\/a>
Twitter<\/a>
Instagram<\/a>Blog do JWST (NASA)<\/a>
Onde est\u00e1 o Webb? (NASA)<\/a>
Programas DD-ERS do Webb (STScI)<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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