{"id":6988,"date":"2024-05-17T06:14:39","date_gmt":"2024-05-17T05:14:39","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6988"},"modified":"2024-05-17T06:14:40","modified_gmt":"2024-05-17T05:14:40","slug":"investigadores-descobrem-as-estrelas-mais-antigas-do-universo-no-nosso-proprio-quintal-galactico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2024\/05\/17\/investigadores-descobrem-as-estrelas-mais-antigas-do-universo-no-nosso-proprio-quintal-galactico\/","title":{"rendered":"Investigadores descobrem as estrelas mais antigas do Universo no nosso pr\u00f3prio quintal gal\u00e1ctico"},"content":{"rendered":"
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Os astr\u00f3nomos do MIT descobriram tr\u00eas das estrelas mais antigas do Universo, e vivem na nossa pr\u00f3pria vizinhan\u00e7a gal\u00e1ctica. As estrelas encontram-se no “halo” da Via L\u00e1ctea – a nuvem de estrelas que envolve o disco gal\u00e1ctico principal – e parecem ter sido formadas h\u00e1 12 a 13 mil milh\u00f5es de anos, quando as primeiras gal\u00e1xias estavam a tomar forma.\nCr\u00e9dito: Serge Brunier; NASA<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Investigadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology), incluindo v\u00e1rias alunas, descobriram tr\u00eas das estrelas mais antigas do Universo e, por acaso, vivem na nossa pr\u00f3pria vizinhan\u00e7a gal\u00e1ctica.<\/p>\n\n\n\n

A equipa detetou as estrelas no “halo” da Via L\u00e1ctea – a nuvem de estrelas que envolve todo o disco gal\u00e1ctico principal. Com base na an\u00e1lise da equipa, as tr\u00eas estrelas formaram-se h\u00e1 12 a 13 mil milh\u00f5es de anos, altura em que as primeiras gal\u00e1xias estavam a tomar forma.<\/p>\n\n\n\n

Os investigadores apelidaram as estrelas de “SASS” (Small Accreted Stellar System), pois acreditam que cada estrela pertenceu a uma gal\u00e1xia pequena e primitiva que foi mais tarde absorvida pela Via L\u00e1ctea, maior, mas ainda em crescimento. Atualmente, as tr\u00eas estrelas s\u00e3o tudo o que resta das suas respetivas gal\u00e1xias. Circulam nos arredores da Via L\u00e1ctea, onde a equipa suspeita que possam existir mais sobreviventes estelares igualmente antigas.<\/p>\n\n\n\n

“Estas estrelas mais antigas deveriam definitivamente existir, tendo em conta o que sabemos sobre a forma\u00e7\u00e3o das gal\u00e1xias”, afirma Anna Frebel, professora de f\u00edsica do MIT. “Fazem parte da nossa \u00e1rvore geneal\u00f3gica c\u00f3smica. E agora temos uma nova forma de as encontrar”.<\/p>\n\n\n\n

\u00c0 medida que descobrem estrelas SASS semelhantes, os investigadores esperam us\u00e1-las como an\u00e1logos de gal\u00e1xias an\u00e3s ultrafracas, que se pensa serem algumas das primeiras gal\u00e1xias sobreviventes do Universo. Estas gal\u00e1xias ainda est\u00e3o intactas hoje em dia, mas s\u00e3o demasiado distantes e t\u00e9nues para serem estudadas em profundidade pelos astr\u00f3nomos. Como as estrelas SASS podem ter pertencido a gal\u00e1xias an\u00e3s igualmente primitivas, mas est\u00e3o na Via L\u00e1ctea e, como tal, muito mais pr\u00f3ximas, podem ser uma chave acess\u00edvel para compreender a evolu\u00e7\u00e3o das gal\u00e1xias an\u00e3s ultrafracas.<\/p>\n\n\n\n

“Agora podemos procurar mais an\u00e1logas na Via L\u00e1ctea, que s\u00e3o muito mais brilhantes, e estudar a sua evolu\u00e7\u00e3o qu\u00edmica sem ter de perseguir estas estrelas extremamente t\u00e9nues”, diz Frebel.<\/p>\n\n\n\n

Ela e os seus colegas publicaram as suas descobertas na revista MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society). Os coautores do estudo s\u00e3o Mohammad Mardini, da Universidade de Zarqa, na Jord\u00e2nia; Hillary Andales, rec\u00e9m-licenciada; e as alunas do MIT Ananda Santos e Casey Fienberg.<\/p>\n\n\n\n

Fronteira estelar<\/strong><\/p>\n\n\n\n

As descobertas da equipa surgiram de um conceito de sala de aula. Durante o semestre de outono de 2022, Frebel lecionou uma nova cadeira, Arqueologia Estelar Observacional, na qual os alunos aprenderam t\u00e9cnicas para analisar estrelas antigas e, em seguida, aplicaram essas ferramentas a estrelas que nunca haviam sido estudadas antes, para determinar as suas origens.<\/p>\n\n\n\n

“Embora a maioria das nossas cadeiras seja lecionada come\u00e7ando com o b\u00e1sico, esta colocou-nos imediatamente na fronteira da investiga\u00e7\u00e3o em astrof\u00edsica”, afirma Andales.<\/p>\n\n\n\n

Os alunos trabalharam a partir de dados estelares recolhidos por Frebel ao longo dos anos com o telesc\u00f3pio Magellan-Clay de 6,5 metros do Observat\u00f3rio de Las Campanas. Ela guarda c\u00f3pias impressas dos dados num dossier grande no seu gabinete, que os estudantes analisaram para procurar estrelas de interesse.<\/p>\n\n\n\n

Em particular, procuravam estrelas antigas que se formaram pouco depois do Big Bang, que ocorreu h\u00e1 13,8 mil milh\u00f5es de anos. Nessa altura, o Universo era constitu\u00eddo principalmente por hidrog\u00e9nio e h\u00e9lio e por abund\u00e2ncias muito baixas de outros elementos qu\u00edmicos, como o estr\u00f4ncio e o b\u00e1rio. Assim, os alunos procuraram no dossier de Frebel estrelas com espetros, ou medi\u00e7\u00f5es da luz das estrelas, que indicassem baixas abund\u00e2ncias de estr\u00f4ncio e b\u00e1rio.<\/p>\n\n\n

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As investigadoras seguram uma pasta cheia de dados sobre estrelas que recolheram ao longo dos anos, incluindo o brilho das estrelas ao longo do tempo. Da esquerda para a direita: as alunas Ananda Santos, Casey Fienberg e a docente Anna Frebel.
Cr\u00e9dito: cortesia das investigadoras<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A sua pesquisa restringiu-se a tr\u00eas estrelas que foram originalmente observadas pelo telesc\u00f3pio Magellan entre 2013 e 2014. Os astr\u00f3nomos nunca deram seguimento a estas estrelas em particular para interpretar os seus espetros e deduzir as suas origens. Eram, portanto, candidatas perfeitas para os alunos da disciplina de Frebel.<\/p>\n\n\n\n

Os alunos aprenderam a caracterizar uma estrela para se prepararem para a an\u00e1lise dos espetros de cada uma das tr\u00eas estrelas. Conseguiram determinar a composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica de cada uma delas com v\u00e1rios modelos estelares. A intensidade de uma determinada caracter\u00edstica no espetro estelar, correspondente a um determinado comprimento de onda da luz, corresponde a uma determinada abund\u00e2ncia de um elemento espec\u00edfico.<\/p>\n\n\n\n

Depois de finalizarem a sua an\u00e1lise, as alunas puderam concluir com confian\u00e7a que as tr\u00eas estrelas tinham efetivamente abund\u00e2ncias muito baixas de estr\u00f4ncio, b\u00e1rio e outros elementos como o ferro, em compara\u00e7\u00e3o com a sua estrela de refer\u00eancia – o nosso pr\u00f3prio Sol. De facto, uma das estrelas continha menos de 1\/10.000 da quantidade de ferro para h\u00e9lio em compara\u00e7\u00e3o com o Sol atual.<\/p>\n\n\n\n

“Foram precisas muitas horas a olhar para um computador e muito ‘debugging’, enviando freneticamente mensagens de texto e e-mail umas \u00e0s outras para descobrir isto”, recorda Santos. “Foi uma grande curva de aprendizagem e uma experi\u00eancia especial.”<\/p>\n\n\n\n

“Em fuga”<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A baixa abund\u00e2ncia qu\u00edmica das estrelas indicava que se tinham formado originalmente h\u00e1 12 ou 13 mil milh\u00f5es de anos. De facto, as suas baixas assinaturas qu\u00edmicas eram semelhantes \u00e0s que os astr\u00f3nomos tinham medido anteriormente para algumas gal\u00e1xias an\u00e3s antigas e ultrafracas. Ser\u00e1 que as estrelas da equipa tiveram origem em gal\u00e1xias semelhantes? E como \u00e9 que vieram parar \u00e0 Via L\u00e1ctea?<\/p>\n\n\n\n

Com base num palpite, os cientistas verificaram os padr\u00f5es orbitais das estrelas e a forma como se movem no c\u00e9u. As tr\u00eas estrelas est\u00e3o em locais diferentes do halo da Via L\u00e1ctea e estima-se que estejam a cerca de 30.000 anos-luz da Terra (para refer\u00eancia, o disco da Via L\u00e1ctea tem 100.000 anos-luz de di\u00e2metro).<\/p>\n\n\n\n

Ao reconstituir o movimento de cada estrela em torno do Centro Gal\u00e1ctico, utilizando observa\u00e7\u00f5es do sat\u00e9lite Gaia, a equipa notou uma coisa curiosa: em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 maioria das estrelas do disco principal, que se movem como carros numa pista de corridas, as tr\u00eas estrelas pareciam estar a ir na dire\u00e7\u00e3o errada. Em astronomia, isto \u00e9 conhecido como “movimento retr\u00f3grado” e \u00e9 um ind\u00edcio de que um objeto foi outrora atra\u00eddo de outro lugar.<\/p>\n\n\n\n

“A \u00fanica maneira de ter estrelas a ir na dire\u00e7\u00e3o errada em rela\u00e7\u00e3o ao resto do grupo \u00e9 se as tivermos atirado na dire\u00e7\u00e3o errada”, diz Frebel.<\/p>\n\n\n\n

O facto destas tr\u00eas estrelas estarem a orbitar de forma completamente diferente do resto do disco gal\u00e1ctico e at\u00e9 do halo, combinado com o facto de terem baixas abund\u00e2ncias qu\u00edmicas, fez com que conclu\u00edssem que as estrelas eram realmente antigas e que pertenciam a gal\u00e1xias an\u00e3s mais velhas e mais pequenas que “ca\u00edram” na Via L\u00e1ctea em \u00e2ngulos aleat\u00f3rios e continuaram as suas trajet\u00f3rias teimosas milhares de milh\u00f5es de anos mais tarde.<\/p>\n\n\n\n

Frebel, curiosa em saber se o movimento retr\u00f3grado era uma caracter\u00edstica de outras estrelas antigas no halo que os astr\u00f3nomos tinham analisado anteriormente, procurou na literatura cient\u00edfica e encontrou 65 outras estrelas, tamb\u00e9m com baixas abund\u00e2ncias de estr\u00f4ncio e b\u00e1rio, que pareciam tamb\u00e9m estar a orbitar na dire\u00e7\u00e3o oposta.<\/p>\n\n\n\n

“Curiosamente, s\u00e3o todas muito r\u00e1pidas – centenas de quil\u00f3metros por segundo, indo na dire\u00e7\u00e3o oposta”, diz Frebel. “Est\u00e3o a fugir! N\u00e3o sabemos porque \u00e9 que isso acontece, mas era a pe\u00e7a do puzzle de que precis\u00e1vamos e que eu n\u00e3o tinha previsto quando come\u00e7\u00e1mos.”<\/p>\n\n\n\n

A equipa est\u00e1 ansiosa por procurar outras estrelas SASS antigas, e tem agora uma receita relativamente simples para o fazer: primeiro, procurar estrelas com baixas abund\u00e2ncias qu\u00edmicas e depois seguir os seus padr\u00f5es orbitais para detetar sinais de movimento retr\u00f3grado. Dos mais de 400 mil milh\u00f5es de estrelas da Via L\u00e1ctea, preveem que o m\u00e9todo ir\u00e1 revelar um n\u00famero pequeno, mas significativo, das estrelas mais antigas do Universo.<\/p>\n\n\n\n

Frebel planeia relan\u00e7ar a cadeira no pr\u00f3ximo outono e relembra a primeira vers\u00e3o e as tr\u00eas estudantes que levaram os seus resultados at\u00e9 \u00e0 publica\u00e7\u00e3o com admira\u00e7\u00e3o e gratid\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

“Foi fant\u00e1stico trabalhar com tr\u00eas alunas. \u00c9 uma estreia para mim”, diz ela. “\u00c9 realmente um exemplo da maneira de ser do MIT. N\u00f3s fazemos. E quem disser: ‘Quero participar’, pode faz\u00ea-lo, e coisas boas acontecem.”<\/p>\n\n\n\n

\/\/ MIT (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)<\/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><\/p>\n\n\n\n

Gal\u00e1xia an\u00e3:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
Gal\u00e1xias an\u00e3s ultrafracas (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Telesc\u00f3pios Magellan:<\/strong>
Observat\u00f3rio de Las Campanas<\/a>
Wikipedia<\/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>
Cat\u00e1logo DR3 do Gaia<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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