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Descoberto remanescente de um enxame globular antigo que pode ser o último do seu tipo

Uma equipa de astrónomos, que inclui os cientistas Ting Li e Alexander Ji do Carnegie Institution for Science, descobriu uma corrente estelar composta pelo remanescente de um antigo enxame globular que foi desintegrado pela gravidade da Via Láctea há dois mil milhões de anos, quando as formas de vida mais complexas da Terra eram os organismos unicelulares. Esta surpreendente descoberta, publicada na Nature, põe em causa a teoria convencional sobre como se formam estes objetos celestes.

Ilustração da Corrente Estelar Phoenix. Originalmente uma esfera de estrelas, conhecida como enxame globular, a Phoenix foi estirada para uma corrente de estrelas pela força gravitacional da Via Láctea. Daqui a alguns milhares de milhões de anos, a Phoenix
será completamente destruída e absorvida pela nossa galáxia. Créditos: Geraint F. Lewis and the S5 collaboration.

Podemos imaginar um enxame globular como uma esfera composta por um milhão de estrelas ligadas pela gravidade e a orbitar um núcleo galáctico. Na Via Láctea existem cerca de 150, formando um halo ténue que envolve a nossa galáxia.

Mas o enxame globular que gerou a corrente estelar agora descoberta teve um ciclo de vida muito diferente dos enxames globulares que vemos hoje.

“Isto é arqueologia estelar, descobrir os restos de algo antigo, varrido por um fenómeno mais recente,” explicou Ji.

A corrente foi revelada pela colaboração S5 (Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey Collaboration), usando o Telescópio Anglo-Australiano. Liderada por Li, a iniciativa S5 visa mapear no hemisfério sul o movimento e a química de correntes estelares. O estudo concentrou-se numa corrente estelar na constelação da Phoenix.

“Os remanescentes de enxames globulares que compõem a corrente Phoenix foram desintegrados há muitos milhares de milhões de anos, mas felizmente retêm a memória da sua formação no Universo primitivo, que podemos ler a partir da composição química das suas estrelas,” disse Li.

A equipa mediu a abundância de elementos mais pesados ​​– aquilo a que os astrónomos chamam metalicidade de uma estrela.

A composição de uma estrela é um espelho da composição da nuvem de gás galáctico a partir da qual nasceu. Se tiver havido muitas gerações prévias de estrelas a povoar esse gás de elementos pesados ​​ao longo das suas vidas, as novas estrelas serão mais enriquecidas ou metálicas. Logo, uma estrela primitiva muito antiga, quase não terá elementos pesados.

“Ficamos realmente surpreendidos ao descobrir que a corrente Phoenix é muito diferente de todos os outros enxames globulares da Via Láctea,” explicou Zhen Wan, da Universidade de Sydney, principal autor do estudo. “Embora o enxame tenha sido destruído há milhares de milhões de anos, ainda conseguimos dizer que ele se formou no início do Universo.”

Ilustração da fina corrente de estrelas arrancadas do enxame globular Phoenix, a envolver a Via Láctea (à esquerda). Para o estudo, os astrónomos observaram estrelas Gigantes Vermelhas brilhantes, para medir a composição química do enxame globular Phoenix (à direita). Créditos: James Josephides (Swinburne Astronomy Productions) and the S5 Collaboration.

Tendo em conta que outros enxames globulares conhecidos são enriquecidos pela presença de elementos pesados forjados por gerações prévias de estrelas, considerou-se que havia uma abundância mínima de elementos pesados necessária para a formação de um enxame globular.

Mas o antepassado da corrente Phoenix está bem abaixo da metalicidade mínima prevista, pondo significativamente em causa as ideias anteriores sobre a formação dos enxames globulares.

“Uma explicação possível é que a corrente Phoenix pode ser a última do seu tipo, o remanescente de uma população de enxames globulares que nasceram em ambientes radicalmente diferentes daqueles que vemos hoje,” disse Li.

Os investigadores sugerem que estes antigos enxames globulares terão sido regularmente assolados pelas forças gravitacionais da Via Láctea, que os desintegraram. Haverá provavelmente outros remanescentes de outros enxames globulares antigos na forma de correntes fracas que poderão ser descobertas antes que o tempo as dissipe.

“Ainda há muito trabalho teórico a ser feito, e temos muitas novas questões para explorar sobre a formação de galáxias e de enxames globulares,” disse Geraint Lewis, coautor, e também da Universidade de Sydney.

Fonte da notícia: Carnegie Science

Tradução: Teresa Direitinho

 

“Stellar archaeology” reveals remnant of ancient globular cluster that’s “the last of its kind”

A team of astronomers including Carnegie’s Ting Li and Alexander Ji discovered a stellar stream composed of the remnants of an ancient globular cluster that was torn apart by the Milky Way’s gravity 2 billion years ago, when Earth’s most-complex lifeforms were single-celled organisms. This surprising finding, published in Nature, upends conventional wisdom about how these celestial objects form.

An artist’s representation of the Phoenix Stellar Stream. Originally a ball of stars, known as a globular cluster, Phoenix has been stretched into a stream of stars by the gravitational pull of the Milky Way. In a few billion years, Phoenix will be completely destroyed and absorbed into our galaxy. Credit: Geraint F. Lewis and the S5 collaboration.

Imagine a sphere made up of a million stars bound by gravity and orbiting a galactic core. That’s a globular cluster. The Milky Way is home to about 150 of them, which form a tenuous halo that envelops our galaxy.

But the globular cluster that spawned this newly discovered stellar stream had a lifecycle that was very different from the globular clusters we see today. […] Read the original article on the Carnegie Science website.

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