O TELESCÓPIO HUBBLE DA NASA MOSTRA UMA LIGAÇÃO ENTRE AS IDADES DAS ESTRELAS E SUAS ÓRBITAS

Original escrito por: 

J.D. Harrington, Quartel-General da NASA, Washington 
Donna Weaver / Ray Villard do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial, Baltimore, Maryland 

Astrônomos empregando o Telescópio Espacial Hubble da NASA conseguiram, pela primeira vez, estabelecer uma ligação entre duas populações distintas de um velho aglomerado globular e suas diferentes dinâmicas orbitais, o que fornece uma boa prova de que as estrelas não nasceram na mesma data.

A análise do aglomerado globular 47 Tucanae mostra que as duas populações são separadas por menos de 100 milhões de anos. O glomerado fica aproximadamente a 16.700 anos-luz de distância na direção da constelação do Tucano, visível nos céus do Sul.

Os pesquisadores, liderados por Harvey Richer da Universidade da Colúmbia Britânica em Vancouver, combinaram observações recentes do Hubble com oito anos de dados dos arquivos do telescópio para estabelecer os movimentos das estrelas neste aglomerado.

Estudos espectroscópicos anteriores revelaram que muitos aglomerados globulares contêm estrelas de composições químicas variadas, o que sugere vários episódios de nascimento de estrelas. Esta análise dos dados do Hubble, entretanto, vai um passo adiante, adicionando os movimentos orbitais das estrelas à análise.

“Quando se analisa os movimentos das estrelas, quanto mais longo for o período de observações, mais precisamente se pode medir seus movimentos”, explica Richer. “Estes dados são tão bons que relamente podemos ver, pela primeira vez, os movimentos individuais das estrelas dentro do aglomerado. Os dados fornecem indícios detalhados que nos permitem compreender com as várias populações de estrelas se formaram no aglomerado”.

Os aglomerados globulares da Via Láctea são as relíquias sobreviventes da época da formação de nossa galáxia. Eles oferecem um vislumbre do início da história de nossa galáxia. O aglomerado 47 Tucanae tem 10,5 bilhões de anos de idade e é um dos mais brilhantes dentre os mais de 150 aglomerados globulares dela. O aglomerado mede cerca de 120 anos-luz de diâmetro.

Richer e sua equipe usaram a Câmera Avançada para Pesquisas do Hubble em 2010 para observar o aglomerado. Eles combinaram estas observações com 754 imagens do arquivo para medir com precisão as mudanças de posição de mais de 30.000 estrelas. De posse destes dados, eles puderam discernir a rapidez do movimento das estrelas. E a equipe também mediu as luminosidades das estrelas, assim como suas temperaturas.

Esta arqueologia estelar identificou as duas populações distintas de estrelas. A primeira é composta por estrelas mais avermelhadas que são mais velhas, com menor riqueza de elementos químicos e descrevem órbitas aleatórias mais circulares. A segunda população é composta de estrelas mais azuladas que são mais jovens, com maior riqueza de elementos químicos e descrevem órbitas mais elípticas.

“A geração avermelhada, que é deficiente em elementos mais pesados, reflete os movimentos iniciais que formaram o aglomerado”, diz Richer. “Essas estrela retiveram a memória de sua movimentação inicial”.

Depois que as estrelas mais massivas dessa população completaram seu ciclo de evolução, expeliram gases enriquecidos com elementos mais pesados de volta ao aglomerado. Estes gases vieram a colidir com outros gases e formaram uma segunda geração, de composição química mais rica, de estrelas concentradas na direção do centro do aglomerado. Lentamente, ao longo do tempo, estas estrela começaram a se mover para fora, o que as colocou em órbitas mais radiais.

Esta não é a primeira descoberta do Hubble que revela várias gerações de estrelas em aglomerados globulares. In 2007, os pesquisadores do Hubble descobriram três gerações de estrelas no aglomerado globular massivo NGC 2808. A equipe de Richer porém conseguiu ligar diferentes dinâmicas estelares às populações diferentes, pela primeira vez. A descoberta de múltiplas gerações estelares em aglomerados globulares tem profundas implicações para a cosmologia. Os astrônomos precisam resolver os futuros enigmas dessas múltiplas gerações, a fim de compreender melhor como as estrelas de formaram nas galáxias distantes no início da existência do universo.

Os resultados da equipe foram publicados na edição de 1 de julho de The Astrophysical Journal Letters.