A Via Láctea está na sua segunda vida

Desde o nascimento da astronomia moderna, os cientistas têm procurado determinar a extensão total da Via Láctea e saber mais sobre a sua estrutura, formação e evolução. De acordo com as teorias atuais, acredita-se que a Via Láctea se formou logo após o Big Bang (há cerca de 13,51 mil milhões de anos). Foi o resultado do agrupamento das primeiras estrelas e enxames de estrelas, bem como da acreção de gás diretamente do halo galáctico.

Acredita-se que desde então várias galáxias se fundiram com a Via Láctea, o que desencadeou a formação de novas estrelas. Mas de acordo com um novo estudo, realizado por uma equipa de investigadores japoneses, a nossa galáxia teve uma história bem mais turbulenta do que se pensava. A equipa fez descobertas que indicam que a Via Láctea experimentou uma era de dormência entre dois períodos de formação de estrelas que duraram milhares de milhões de anos, uma era em que praticamente morreu antes de voltar de novo à vida.

O estudo em questão “A formação de estrelas na vizinhança solar em duas gerações separadas por 5 mil milhões de anos” surgiu recentemente na revista Nature, e foi conduzido por Masafumi Noguchi, astrónomo do Instituto Astronómico da Universidade de Tohoku, no Japão. Usando um conceito conhecido como “acreção de fluxo frio”, Noguchi calculou a evolução da Via Láctea ao longo de um período de 10 mil milhões de anos.

A acreção de gás frio foi proposta pela primeira vez por Avishai Dekel (professor de Física Teórica na Universidade Hebraica de Jerusalém) para explicar de que modo as galáxias acumulam gás do espaço circundante durante a sua formação. A ideia de dois estágios de formação de estrelas foi também sugerida no passado por Yuval Birnboim (Universidade Hebraica de Jerusalém) para explicar a formação de galáxias mais massivas.

Depois de construir um modelo da Via Láctea usando dados da composição das suas estrelas, Noguchi concluiu que a nossa galáxia também teve dois estágios de formação de estrelas. Segundo ele, a história da Via Láctea pode ser deduzida observando as composições elementares das suas estrelas, que são resultado da composição do gás a partir do qual elas se formaram.

Muitas das pesquisas astronómicas que se debruçaram sobre as estrelas da vizinhança solar observaram que há dois grupos com diferentes composições químicas. Um deles é rico em elementos como oxigénio, magnésio e silício (elementos alfa), o outro é rico em ferro. A razão para esta dicotomia tem permanecido um mistério, mas o modelo de Noguchi fornece uma resposta possível.

De acordo com este modelo, a Via Láctea começou com a acreção de correntes de gás frio que levaram à formação da primeira geração de estrelas. O gás continha elementos alfa que resultaram de supernovas de tipo II, isto é, de eventos em que uma estrela sofre colapso do núcleo no final do seu curto ciclo de vida e explode, libertando estes elementos para o meio intergaláctico. O processo levou a que a primeira geração de estrelas fosse rica em elementos alfa.

Depois, há cerca de 7 mil milhões de anos, surgiram ondas de choque que aqueceram o gás a altas temperaturas. O gás frio parou assim de fluir para a nossa galáxia, levando a formação de estrelas a cessar. Seguiu-se um período de dois mil milhões de anos de dormência. Durante esse período, supernovas de tipo Ia (de longo ciclo de vida, e que ocorrem em sistemas binários onde uma anã branca vai extraindo gradualmente material à sua estrela companheira) injetaram ferro no gás intergaláctico alterando a sua composição elementar.

Com o tempo, o gás intergaláctico começou a arrefecer emitindo radiação, e voltou a fluir para a galáxia há 5 mil milhões de anos. Isto teve como consequência uma segunda geração de estrelas, onde se inclui o Sol, rica em ferro.

Embora a formação em dois estágios tenha sido sugerida no passado para galáxias muito mais massivas, Noguchi foi capaz de confirmar que o mesmo processo se aplica à Via Láctea. Além disso, há outros estudos que indicam que o mesmo processo se pode aplicar ao nosso vizinho mais próximo, a galáxia de Andrómeda.

Concluindo, o modelo de Noguchi prevê que as grandes galáxias espirais passam por uma fase de inatividade na formação de estrelas, enquanto as galáxias mais pequenas produzem estrelas continuamente.

Observações a realizar futuramente, com os telescópios existentes e com os de próxima geração, irão provavelmente fornecer mais provas deste fenómeno que ajudarão a aumentar os conhecimentos sobre a formação de galáxias. Os astrónomos poderão assim construir modelos cada vez mais precisos de como o Universo evoluiu no tempo.

Fonte da notícia: Universe Today