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fev 22

Mapeando a árvore genealógica das estrelas

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Esse diagrama mostra famílias genealógicas de estrelas na nossa Galáxia, incluindo o nosso Sol. Crédito: Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge / Jofré et al.

Os astrônomos pegaram emprestados alguns princípios aplicados na biologia e na arqueologia para construir uma ‘árvore genealógica’ das estrelas na Galáxia. Estudando as assinaturas químicas encontradas nas estrelas, os cientistas reuniram essas árvores evolutivas observando como as estrelas se formaram e como estão ligadas entre si. As assinaturas atuam como um análogo das sequências de ADN. O processo aborda a marcação química de estrelas e constitui a base da disciplina que os astrônomos chamam de ‘arqueologia galáctica’.

Em 1859 Charles Darwin publicou sua revolucionária teoria de que todas as formas de vida na Terra são descendentes de um antepassado comum. Esta teoria tem formado a base da biologia evolutiva desde então. No entanto, foi um encontro casual entre uma astrônoma e um biólogo, durante um jantar em King’s College, Cambridge, que fez a astrônoma pensar sobre como as ideias de Darwin poderiam ser aplicadas as estrelas da Via Láctea.

A Dra. Paula Jofré, pertencente ao Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge, descreveu em MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) como criou uma “árvore genealógica” filogenética que liga um selecionado conjunto de estrelas da Galáxia.

Paula Jofré declarou:

O uso de algoritmos para identificar famílias de estrelas é uma ciência que está constantemente em evolução. As árvores filogenéticas dão uma dimensão extra aos nossos esforços, razão pela qual esta abordagem é tão especial. Os ramos das árvores servem para nos informar sobre a história compartilhada das estrelas.

O time escolheu vinte e duas estrelas, incluindo o nosso Sol, para analisar. Os elementos químicos foram cuidadosamente medidos, originados de dados de espectros terrestres de alta resolução obtidos com grandes telescópios localizados no norte do Chile. Assim que as famílias foram identificadas usando ADN químico, a sua evolução foi estudada com a ajuda das suas idades e propriedades cinemáticas obtidas pela missão espacial Hipparcos, o percursor do telescópio GAIA, um observatório espacial que foi lançado pela ESA e que está na metade de seu projeto de 5 anos de mapeamento do céu.

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Árvore filogenética estelar sem raízes: três ramos principais se destacam, coloridos com azul, vermelho e laranja. As estrelas que não se encaixam em nenhum dos ramos estão nos ramos negros. Os comprimentos dos ramos estão em unidades decimais, com a escala indicada abaixo do diagrama, Crédito: Paula Jofré et al.

As estrelas são forjadas a partir de violentas explosões, dentro das nuvens de poeira da Galáxia. Os cientistas julgam se olharmos para duas estrelas que tenham as mesmas composições químicas, provavelmente ambas nasceram a partir da mesma nuvem molecular. Algumas servem como registos fósseis da composição do gás no momento em que foram formadas. A estrela mais antiga da amostra analisada pela equipa tem uma idade estimada em quase 10 bilhões de anos, duas vezes mais velha que o Sol. A mais jovem estrela da amostra possui ‘apenas’ 700 milhões de anos.

Na teoria da evolução biológica, os organismos estão ligados entre si por um padrão de descendência com modificações à medida que evoluem. É claro que as estrelas são muito diferentes dos organismos vivos, mas ainda têm uma história de descendência partilhada uma vez que se formam em nuvens de gás e transportam essa história na sua estrutura química. Ao aplicar os mesmos métodos filogenéticos que os biólogos usam para traçar a descendência em plantas e em animais, é possível explorar a “evolução” das estrelas na Via Láctea.

O professor Robert Foley, membro do Centro Leverhulme para Estudos Evolutivos Humanos em Cambridge, explicou:

[Obviamente], as diferenças entre estrelas e animais são imensas, mas partilham a propriedade de evoluir ao longo do tempo e, portanto, ambos os objetos podem ser analisados pela construção de árvores da sua história.

Como há cada vez mais conjuntos de dados sendo disponibilizados tanto pelo GAIA quanto por telescópios mais avançados no solo, além de grandes levantamentos espectroscópicos atuais e futuros, os astrônomos estão cada vez mais perto de construir uma árvore genealógica que pode conectar grande parte das estrelas da Via Láctea.

O artigo assinado Paula Jofré et al., intitulado “Cosmic phylogeny: reconstructing the chemical history of the solar neighbourhood with an evolutionary tree” foi publicado na MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) como DOI 10.1093/mnras/stx075

Fonte

Universidade de Cambridge: Mapping the family tree of stars

._._.

1611.02575 – Cosmic phylogeny – reconstructing the chemical history of the solar neighbourhood with an evolutionary tree

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