Astrônomos do MIT descobriram estrelas extremamente antigas no halo da Via Láctea, uma nuvem de estrelas que envolve todo o disco galáctico principal. Estes objetos formaram-se entre 12 e 13 mil milhões de anos atrás, altura em que as primeiras galáxias estavam a tomar forma. Os investigadores rotulam estas estrelas como estrelas do Small Accreted Stellar System (SASS), pois acreditam que cada estrela pertenceu à sua própria galáxia anã, que mais tarde foi absorvida pela maior, mas ainda em crescimento, Via Láctea.
Uma concepção artística da Via Láctea. Crédito da imagem: Pablo Carlos Budassi/CC BY-SA 4.0.
“Estas estrelas mais antigas deveriam definitivamente estar lá, dado o que sabemos sobre a formação de galáxias”, disse a professora Anna Frebel do MIT.
“Eles fazem parte da nossa árvore genealógica cósmica. E agora temos uma nova maneira de encontrá-los.”
À medida que descobrem estrelas SASS semelhantes, o Professor Frebel e colegas esperam usá-las como análogas de galáxias anãs ultrafracas, que se pensa serem algumas das primeiras galáxias sobreviventes do Universo.
Essas galáxias ainda estão intactas hoje, mas são muito distantes e fracas para serem estudadas em profundidade pelos astrónomos.
Como as estrelas SASS podem ter pertencido a galáxias anãs primitivas semelhantes, mas estão na Via Láctea e, como tal, muito mais próximas, podem ser uma chave acessível para a compreensão da evolução de galáxias anãs ultrafracas.
“Agora podemos procurar mais análogos na Via Láctea, que sejam muito mais brilhantes, e estudar a sua evolução química sem ter de perseguir estas estrelas extremamente ténues”, disse o professor Frebel.
A baixa abundância química das estrelas sugeria que elas se formaram originalmente entre 12 e 13 bilhões de anos atrás.
Na verdade, as suas baixas assinaturas químicas eram semelhantes às que os astrónomos tinham medido anteriormente para algumas galáxias anãs antigas e ultrafracas.
As estrelas da equipe se originaram em galáxias semelhantes? E como eles surgiram na Via Láctea?
Seguindo um palpite, os cientistas verificaram os padrões orbitais das estrelas e como elas se movem no céu.
As três estrelas estão em locais diferentes ao longo do halo da Via Láctea e estima-se que estejam a cerca de 30.000 anos-luz da Terra.
À medida que retraçavam o movimento de cada estrela em torno do centro galáctico usando observações do satélite Gaia da ESA, os astrónomos notaram uma coisa curiosa: em relação à maioria das estrelas no disco principal, que se movem como carros numa pista de corrida, todas as três estrelas pareciam estar a deslocar-se. o caminho errado.
Na astronomia, isso é conhecido como movimento retrógrado e é uma indicação de que um objeto já foi agregado ou atraído de outro lugar.
“A única maneira de fazer com que as estrelas sigam na direção errada do resto da gangue é jogá-las na direção errada”, disse o professor Frebel.
O facto de estas três estrelas orbitarem de formas completamente diferentes do resto do disco galáctico e até mesmo do halo, combinado com o facto de possuírem baixas abundâncias químicas, constituiu um forte argumento de que as estrelas eram de facto antigas e pertenceram a grupos mais antigos. , galáxias anãs menores que caíram na Via Láctea em ângulos aleatórios e continuaram suas trajetórias teimosas bilhões de anos depois.
Os autores, curiosos para saber se o movimento retrógrado era uma característica de outras estrelas antigas no halo que os astrônomos analisaram anteriormente, examinaram a literatura científica e encontraram 65 outras estrelas, também com baixas abundâncias de estrôncio e bário, que pareciam também ir contra o fluxo Galáctico.
“Curiosamente, eles são todos bastante rápidos – centenas de quilômetros por segundo, indo na direção errada”, disse o professor Frebel.
“Eles estão fugindo! Não sabemos por que isso acontece, mas era a peça do quebra-cabeça que precisávamos e que eu não previ quando começamos.”
Os investigadores estão ansiosos por procurar outras estrelas antigas do SASS e agora têm uma receita relativamente simples para o fazer: primeiro, procurar estrelas com baixa abundância química e depois seguir os seus padrões orbitais em busca de sinais de movimento retrógrado.
Dos mais de 400 mil milhões de estrelas da Via Láctea, prevêem que o método irá revelar um número pequeno mas significativo das estrelas mais antigas do Universo.
“Tem sido incrível trabalhar com três estudantes universitárias. Essa é a primeira vez para mim”, disse o professor Frebel.
“É realmente um exemplo do estilo do MIT. Nós fazemos. E quem disser: ‘Quero participar’, pode fazer isso, e coisas boas acontecem.”
As equipes papel foi publicado no Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
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Hillary Diane Andales e outros. 2024. As estrelas mais antigas com baixa abundância de elementos de captura de nêutrons e origens em antigas galáxias anãs. MNRAS 530 (4): 4712-4729; doi: 10.1093/mnras/stae670
