Uma equipe internacional de astrônomos, incluindo pesquisadores da Universidade de Cambridge (Reino Unido) e da Universidade Nacion...

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2017

Astrônomos descobrem as estrelas mais velhas conhecidas do universo

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estrelas antigas hipernovas 

Uma equipe internacional de astrônomos, incluindo pesquisadores da Universidade de Cambridge (Reino Unido) e da Universidade Nacional da Austrália, identificou as estrelas mais antigas conhecidas da nossa galáxia, que poderiam conter pistas vitais sobre o início do universo.

No centro

Durante décadas, os astrônomos tentam determinar como o universo era logo após o Big Bang. A compreensão de como as primeiras estrelas e galáxias se formaram é crucial para este objetivo.

As estrelas no centro da Via Láctea podem ser algumas das mais antigas do mundo. Elas contêm quantidades extremamente baixas de metais, e impressões digitais químicas que indicam que podem ter morrido de formas espetaculares: como hipernovas, dez vezes mais energéticas do que uma supernova regular.

Pouco metal

Logo após o Big Bang, o universo era inteiramente composto de apenas hidrogênio, hélio e pequenas quantidades de lítio. Todos os outros elementos, como o oxigênio que respiramos, foram fabricados dentro de estrelas ou quando elas morreram como supernovas.

Para encontrar as estrelas mais velhas do universo, portanto, os astrônomos decidiram procurar as extremamente pobres em metais: estrelas com muito hidrogênio, mas muito pouco de qualquer outro elemento.

Pensava-se que as primeiras estrelas se formaram no centro da galáxia, onde os efeitos da gravidade são mais fortes. Mas depois de décadas de pesquisas, os cientistas descobriram que a maioria das estrelas no centro da nossa galáxia tem um conteúdo de metal semelhante às muito mais próximas de nós.

Eles precisavam, então, de uma forma melhor de vasculhar esse centro e encontrar as que se diferenciavam por sua idade.

Azuis e idosas

Os astrônomos do novo estudo criaram uma excelente estratégia para encontrar as estrelas mais antigas na galáxia. Estrelas com um baixo teor de metal parecem mais azuis do que as outras, o que é uma diferença-chave.

Usando imagens obtidas com o telescópio ANU SkyMapper na Austrália, a equipe selecionou 14.000 estrelas promissoras para olhar com mais detalhes, com um espectrógrafo de um telescópio maior.

As melhores 23 candidatas eram todas pobres em metal, levando os pesquisadores a utilizar um telescópio ainda maior, no deserto de Atacama, no Chile. A partir desses dados, a equipe identificou nove estrelas com um teor de metais menos de um milésimo do montante visto no nosso sol, incluindo uma estrela com um décimo de milésimo da quantidade – agora a recordista de mais pobre em metais no centro da galáxia.

Evidências adicionais

Saber que essas estrelas têm baixas quantidades de metais não foi suficiente para ter certeza de que se formaram muito cedo na história do universo. Elas poderiam ser estrelas que se formaram muito depois em outras partes da galáxia que não eram tão densas, e agora estão de passagem pelo centro da Via Láctea.

Para eliminar essa possibilidade, os pesquisadores mediram distâncias e movimentos das estrelas no céu para prever como elas se moviam, e onde tinham estado no passado.

Eles descobriram que, enquanto algumas estrelas estavam apenas de passagem, sete haviam passado toda a sua vida no centro da nossa galáxia. Simulações de computador sugerem que elas devem ter se formado no universo primordial.

Hipernovas

Quando as primeiras estrelas da galáxia morreram, elas deixaram uma assinatura química, que indicam que tiveram mortes espetaculares conhecidas como hipernovas, uma explosão dez vezes mais energética do que uma supernova regular.

Isso as tornaria uma das coisas mais energéticas do universo, muito diferentes dos tipos de explosões estelares que vemos hoje.

“Este trabalho confirma que existem estrelas antigas no centro de nossa galáxia. A assinatura química impressa sobre essas estrelas nos fala sobre uma época do universo que é de outra forma completamente inacessível”, disse o Dr. Andrew Casey, do Instituto de Astronomia de Cambrigde. “O universo foi, provavelmente, muito diferente no início, mas para sabermos o quanto, temos que encontrar mais dessas estrelas”.

Os resultados do estudo foram publicados na revista Nature. [Phys]


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