Arqueologia estelar revela restos de antigo enxame globular

Uma equipa de astrónomos, incluindo Ting Li e Alexander Ji do Instituto Carnegie, descobriu uma corrente estelar composta pelos restos de um antigo enxame globular que foi dilacerado pela gravidade da Via Láctea, há 2 mil milhões de anos, quando as formas de vida mais complexas da Terra eram os organismos unicelulares.

Esta descoberta surpreendente, publicada na revista Nature, vira de cabeça para baixo a sabedoria convencional de como estes objetos celestes se formam.

Imagine uma esfera composta por um milhão de estrelas ligadas pela gravidade e orbitando um núcleo galáctico. É um enxame globular. A Via Láctea abriga cerca de 150, que formam um halo ténue que envolve a nossa Galáxia.

Mas o enxame globular que gerou este fluxo estelar recém-descoberto teve um ciclo de vida muito diferente dos enxames globulares que vemos hoje. “Isto é arqueologia estelar, descobrindo os restos de algo antigo, varrido por um fenómeno mais recente,” explicou Ji.

Usando o AAT (Anglo-Australian Telescope), a corrente de estrelas foi revelada pela colaboração S5 (Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey). Liderada por Li, a iniciativa visa mapear o movimento e a química de fluxos estelares no Hemisfério Sul.

Neste estudo, a colaboração focou-se num fluxo de estrelas na direção da constelação da Fénix. “Os restos do enxame globular que compõem o fluxo na constelação da Fénix foram perturbados há muitos anos, mas felizmente mantêm a memória da sua formação durante o Universo primitivo, que podemos ler a partir da composição química das suas estrelas,” disse Li. A equipa mediu a abundância de elementos mais pesados – o que os astrónomos chamam de metalicidade de uma estrela.

A composição de uma estrela espelha a da nuvem galáctica de gás da qual nasceu. Quanto mais gerações anteriores de estrelas semearem este material com elementos pesados que produziram durante as suas vidas, mais enriquecidas, ou metálicas, são as estrelas. Portanto, uma estrela primitiva muito antiga não terá quase elementos pesados.

“Ficámos muito surpreendidos ao descobrir que o Fluxo da Fénix é distintamente diferente de todos os outros enxames globulares da Via Láctea,” explicou Zhen Wan da Universidade de Sydney. “Embora o enxame tenha sido destruído há milhares de milhões de anos atrás, ainda podemos saber que se formou no início do Universo.”

Dado que outros enxames globulares conhecidos são enriquecidos pela presença de elementos pesados forjados por gerações estelares anteriores, teorizou-se que havia uma abundância mínima de elementos mais pesados necessária para a formação de um enxame globular. Mas o progenitor do Fluxo da Fénix está bem abaixo desta metalicidade mínima prevista, colocando um problema significativo para ideias anteriores sobre como nascem os enxames globulares.

“Uma explicação possível é que a Corrente Estelar da Fénix é o último exemplo do seu género, o remanescente de uma população de enxames globulares que nasceram em ambientes radicalmente diferentes daqueles que vemos hoje,” explicou Li.

Os investigadores propuseram que estes enxames globulares defuntos foram continuamente dilacerados pelas forças gravitacionais da Via Láctea. Os restos de outros enxames globulares antigos também podem viver como fluxos fracos que ainda podem ser descobertos antes que se dissipem com o tempo.

“Ainda há muito trabalho teórico a ser feito, e agora existem muitas questões novas para explorar sobre como as galáxias e os enxames globulares se formam,” disse o coautor Geraint Lewis, também da Universidade de Sydney.

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