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ago 24

Recenseamento estelar usando o GALEX aponta que há muito mais estrelas pequenas do que pensávamos

Diversas imagens do telescópio espacial GALEX (Galaxy Evolution Explorer) da NASA e do Observatório Inter-Americano de Cerro Tololo, no Chile foram usadas no recente estudo sobre como realizar estimativas das quantidades das estrelas em diferentes galáxias. Crédito: NASA/JPL-Caltech/JHU

Diversas imagens do telescópio espacial GALEX (Galaxy Evolution Explorer) da NASA e do Observatório Inter-Americano de Cerro Tololo, no Chile foram usadas no recente estudo sobre como realizar estimativas das quantidades das estrelas em diferentes galáxias. Crédito: NASA/JPL-Caltech/JHU

Durante décadas, os astrônomos descreveram o Universo assumindo regras em que estrelas de certos tamanhos se formam em certas quantidades relativas. Tal como as mercearias vendem melões únicos e as uvas em cachos [com uma dúzia ou mais], acreditava-se que o Universo gerava as estrelas em lotes específicos. Em outras palavras, pensava-se que havia uma proporção fixa entre o tamanho das estrelas, das pequenas até as maiores. Por exemplo, para cada estrela com massa 20 ou mais vezes maior que a do Sol deveriam existir (confome a teoria antiga) cerca de 500 estrelas com a massa similar a do Sol ou menor.

Esta antiga suposição, baseada em anos de pesquisas e censos estelares, foi abalada com os novos dados do observatório espacial GALEX (Galaxy Evolution Explorer) da NASA. Este telescópio especializado na captura da radiação ultravioleta descobriu evidências de que as pequenas estrelas vêm em “pacotes” bem maiores do que antes se estimava. Em alguns locais no Cosmos, cerca de 2.000 estrelas de baixa-massa são formadas para cada estrela massiva. Assim, as pequenas estrelas estão espalhadas por aí, obscurecidas e escondidas pelo brilho intenso das estrelas mais massivas.

As premissas antigas não são mais válidas…

Impressão artística do observatório espacial GALEX (Galaxy Evolution Explorer) da NASA

Impressão artística do observatório espacial GALEX (Galaxy Evolution Explorer) da NASA

“O que este artigo está mostrando é que algumas das suposições padrão que tínhamos – que as estrelas mais brilhantes nos dizem o total da população estelar – não funcionam mais, pelo menos não de modo constante,” disse Gerhardt R. Meurer, o líder deste estudo. Meurer é um cientista pesquisador da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, Maryland, EUA.

Os astrônomos há muito desconfiam que haja muitas estrelas que brilham de forma muito fraca para serem observadas por causa do brilho ofuscante de suas companheiras, mais brilhantes e massivas. Embora as estrelas menores e leves ultrapassem largamente as estrelas massivas em números absolutos, as estrelas pequenas são muito mais difíceis de se ver. Voltando à analogia da mercearia, os melões saltam mais à vista, embora o peso total de um macro-pacote de uvas embaladas possa até ser mais pesado que o de um melão.

Nos anos 50, os astrônomos inventaram um método para contar as estrelas em uma região da galáxia, mesmo as estrelas que não conseguiam observar. Assim, eles inventaram uma espécie de orçamento estelar, uma equação chamada “função da massa estelar inicial,” para estimar o número total de estrelas em uma área do céu com base na luz vista a partir das estrelas mais brilhantes e massivas. Para cada grande estrela contada, associavam a esta um número fixo de estrelas menores, independentemente da região onde as estrelas se situavam dentro das galáxias.

“Nós buscamos compreender as propriedades das galáxias e suas massa ao medir luz que conseguíamos ver,” disse Meurer.

Mas esta premissa padrão tem levado os astrônomos por caminhos errados, afirma Meurer, especialmente quando tratamos de galáxias intrinsecamente pequenas e tênues.

Para compreender o problema, imagine tentar estimar a população da Terra ao observar sua luz emitida à noite. Ao observar a Europa ou a América do Norte, estas regiões onde vivem mais pessoas ficam muito bem iluminadas. São Paulo, Nova Iorque e Tókio, por exemplo, são facilmente visíveis por um astronauta que trabalhe na Estação Espacial Internacional. No entanto, se este método for estendido às regiões onde a população tem eletricidade limitada, regiões pobres em recursos de infraestrutura, as populações estimadas em essas regiões seriam radicalmente subestimadas. Exemplo: algumas partes de África.

Pensando assim, o mesmo pode ser dito das galáxias, cujos pontos de luz no escuro do espaço, podem nos induzir ao erro. Meurer e a sua equipe usaram imagens ultravioletas do observatório GALEX (Galaxy Evolution Explorer) e cuidadosamente filtraram imagens com luz-vermelha dos telescópios do Observatório Inter-Americano em Cerro Tololo, no Chile, para mostrar que há galáxias as quais não formam muitas estrelas massivas, mas mesmo assim contêm uma grande quantidade de estrelas de baixa-massa. As imagens no ultravioleta são mais sensíveis a presença de estrelas razoavelmente pequenas, aproximadamente três vezes ou mais a massa do Sol, enquanto as imagens ópticas filtradas são apenas sensíveis a estrelas maiores, com 20 vezes ou mais a massa do Sol.

Este infográfico nos mostra como devemos passar a estimar a proporção de estrelas de menor porte em relação as estrelas massivas em certas galáxias. No diagrama, uma estrela azul massiva está ao lado de uma pilha de estrelas amarelas menores. Estas gigantes azuis são de 3 a 20 vezes mais massivas que o Sol enquanto as estrelas menores têm massa tipicamente equivalente a do Sol ou menor. Antes do estudo do GALEX os astrônomos assumiam a existência de 500 estrelas pequenas para cada estrela massiva (mostrada na parte inferior da pilha). Os novos estudos revelam que em algumas galáxias a estimava está totalmente errada, por um fator de 4, ou seja, para cada estrela massiva existem até 2.000 pequenas estrelas (como vemos no conjunto inteiro à direita no infográfico). Crédito: NASA/JPL-Caltech

Este infográfico nos mostra como devemos passar a estimar a proporção de estrelas de menor porte em relação as estrelas massivas em certas galáxias. No diagrama, uma estrela azul massiva está ao lado de uma pilha de estrelas amarelas menores. Estas gigantes azuis são de 3 a 20 vezes mais massivas que o Sol enquanto as estrelas menores têm massa tipicamente equivalente a do Sol ou menor. Antes do estudo do GALEX os astrônomos assumiam a existência de 500 estrelas pequenas para cada estrela massiva (mostrada na parte inferior da pilha). Os novos estudos revelam que em algumas galáxias a estimava está totalmente errada, por um fator de 4, ou seja, para cada estrela massiva existem até 2.000 pequenas estrelas (como vemos no conjunto inteiro à direita no infográfico). Crédito: NASA/JPL-Caltech

Os efeitos são particularmente importantes em partes do Universo onde as estrelas estão espalhadas por um volume maior — a ‘África rural’ do Cosmos. Pode haver até quatro vezes mais estrelas nestas regiões do que foi estimado em estudos prévios.

“Especialmente nestas galáxias que parecem minúsculas, poderá haver muitas mais estrelas de baixa-massa do que se anteriormente se esperava e que podíamos observar a partir das estrelas mais brilhantes e jovens”, reforça Meurer. “Mas agora podemos reduzir estes erros ao usando satélites como o Galaxy Evolution Explorer [GALEX]”.

Este estudo foi publicado na edição de 10 de Abril do Astrophysical Journal.

Fontes

NASA/JPL: Galaxies Demand a Stellar Recount

Galex.Caltech.edu: Galaxies Demand a Stellar Recount

Physorg.com: Galaxies Demand a Stellar Recount

._._.

1 menção

  1. Triplicou o número de estrelas do Universo Observável! « Eternos Aprendizes

    […] Estes resultados estão em linha com outras pesquisas estelares, como a do GALEX, leia: Recenseamento estelar usando o GALEX aponta que há muito mais estrelas pequenas do que pensávamos […]

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