Nosso Sol nasceu tardiamente, muito tempo depois do frenesim de nascimento estelar da Via Láctea

Estas seis imagens do Hubble mostram como galáxias parecidas com a Via Láctea evoluíram com o passar do tempo. As galáxias parecidas com a nossa Via Láctea crescem em tamanho e em massa estelar ao longo de bilhões de anos. Créditos: NASA/ESA/C. Papovich (Texas A&M)/H. Ferguson (STScI)/S. Fabe

Através de um dos mais completos levantamentos de galáxias até agora conduzido com ajuda de vários observatórios, os astrônomos descobriram que galáxias como a nossa Via Láctea sofreram um surto de nascimentos (“baby boom”) estelares, produzindo estrelas a uma taxa prodigiosa, cerca de 30 vezes a velocidade corrente.

Entretanto, nosso Sol teve um nascimento tardio. O frenesim de nascimento estelar na Via Láctea alcançou o seu pico há 10 bilhões de anos, mas o nosso Sol ‘chegou atrasado na festa’, formando-se há apenas 5 bilhões de anos. Naquele tempo, a taxa de formação estelar na nossa Galáxia já tinha mergulhado para valores baixos.

Impressão artística do céu noturno a partir de um exoplaneta hipotético dentro da uma jovem Via Láctea há 10 bilhões de anos, que mostra o céu “ardendo”, pululando com formação estelar. As nuvens cor-de-rosa contêm estrelas recém-nascidas e os aglomerados de estrelas quentes jovens azul-esbranquiçadas estão espalhados por toda a paisagem celeste. Créditos: NASA/ESA/Z. Levay (STScI)

No entanto, ‘faltar à festa’, nascendo tão atrasado, pode não ter sido assim tão ruim para o Sistema Solar. O aparecimento tardio do Sol pode, na verdade, ter promovido o crescimento dos planetas do nosso Sistema Solar. Os elementos mais pesados que hidrogênio e hélio eram mais abundantes na galáxia nas fases mais finais do “boom” de formação estelar, quando as estrelas mais massivas terminavam as suas rápidas vidas e enriqueceram a Galáxia com elementos mais pesados, material que serviria como blocos de construção de planetas e até mesmo da vida como a conhecemos.

Os astrônomos não têm registros ou imagens da Via Láctea quando esta era ainda “bebé” para traçar a história do crescimento estelar. Por essa razão, os cientistas estudam galáxias semelhantes em massa, encontradas em estudos de céu profundo do Universo. Quanto mais longe no Universo os astrônomos olham, mais longe no tempo ele observam, porque a luz do passado só agora está chegando à Terra. Com esses levantamentos, que remontam a mais de 10 bilhões de anos, os cientistas reuniram um álbum de imagens que contém quase 2.000 capturas de imagens de galáxias parecidas com a Via Láctea.

O novo censo cósmico fornece o mais completo levantamento, até hoje, de como galáxias similares a Via Láctea cresceram ao longo dos últimos 10 bilhões de anos se desenvolvendo até às majestosas galáxias espirais que vemos agora. O estudo, em vários comprimentos de onda, estende-se desde o ultravioleta até ao infravermelho distante, combinou observações dos Telescópios Espaciais Hubble e Spitzer da NASA, do Observatório Espacial Herschel da ESA e de telescópios terrestres como o Telescópio Magalhães do Observatório de Las Campanas no Chile.

Casey Papovich, membro da Universidade A&M do Texas em College Station, EUA, autor líder do estudo publicado em 9 de abril de 2015 na revista The Astrophysical Journal, afirmou:

Este estudo nos permite observar como a Via Láctea poderia ter sido no passado. O relatório mostra que estas galáxias passaram por uma grande mudança na massa das suas estrelas nos últimos 10 bilhões de anos, aumentando até um fator de 10, o que confirma as teorias sobre o seu crescimento. E a maior parte desse massivo crescimento estelar ocorreu nos primeiros cinco bilhões de anos após a sua formação.

A nova análise reforça pesquisas anteriores que mostraram que galáxias semelhantes à Via Láctea iniciaram como pequenos aglomerados estelares. As galáxias engoliram grandes quantidades de gás e isso desencadeou uma eclosão de nascimento estelar.

O estudo revela uma forte correlação entre a formação estelar galáctica e o crescimento da massa estelar. Assim, quando as galáxias abrandam a produção de estrelas, o seu crescimento também diminui. Papovich explicou:

Eu penso que a evidência sugere que podemos contabilizar a maioria da construção de uma galáxia (como a Via Láctea) através da sua formação estelar. Quando nós calculamos a taxa de formação estelar de uma galáxia tipo-Via Láctea no passado e somamos todas as estrelas que teria produzido, é bastante consistente com o crescimento da massa que esperávamos. Para mim, isso significa que somos capazes de compreender o crescimento de uma galáxia ‘comum’ com a massa da Via Láctea.

Os astrônomos selecionaram as galáxias progenitoras parecidas com a Via Láctea processando dados de mais de 24.000 galáxias dos catálogos do CANDELS (Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey), produzidos pelo Hubble, e do ZFOURGE (FourStar Galaxy Evolution Survey), fornecidos pelo telescópio Magalhães.

Os cientistas usaram o ZFOURGE, o CANDELS e os dados do infravermelho próximo do Observatório Espacial de Infravermelho Spitzer para estudar as massas estelares das galáxias. As imagens do levantamento CANDELS do Hubble também forneceram informações estruturais acerca dos tamanhos das galáxias e do modo como evoluíram. As observações no infravermelho distante do Spitzer e do Herschel ajudaram os astrônomos a rastrear a taxa de formação estelar.

Fonte

NASA: Our Sun Came Late to the Milky Way’s Star-Birth Party

Artigo Científico

ArXiv.org: ZFOURGE/CANDELS: On the Evolution of M* Galaxy Progenitors from z=3 to 0.5

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