O maior mapa das idades das estrelas da Via Láctea revela como nossa galáxia evoluiu

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Esta imagem mostra os resultados mais recentes como pontos coloridos sobrepostos em uma impressão artística da Via Láctea. Os pontos vermelhos mostram estrelas formadas quando a Via Láctea era jovem e pequena, enquanto os pontos azuis mostram estrelas formadas mais recentemente, quando a Via Láctea já era grande e madura. A escala de cores (age) em ‘Gyr’ (bilhões de anos) mostra quantos bilhões de anos passaram desde a formação dessas estrelas. Em vermelho estão as estrelas mais antigas, em verde as intermediárias e em azul as mais jovens. Crédito: G. Stinson (MPIA)

Pais orgulhosos monitoram e registram o crescimento de seus filhos, no entanto, os astrônomos da SDSS realizaram uma tarefa muito maior: documentaram o crescimento da nossa própria Via Láctea.

No recente encontro da Sociedade Astronômica Americana em Kissimmee, Flórida, EUA, a equipe liderada por Melissa Ness do Instituto Max Planck para Astronomia em Heidelberg, Alemanha, apresentou o primeiro gráfico de crescimento para a nossa Via Láctea. O gráfico, que usa as idades de mais de 70.000 estrelas e abrange cerca de 50.000 anos-luz, nos auxilia na leitura da história de como a nossa Via Láctea cresceu desde a sua infância até se tornar a brilhante galáxia espiral na qual hoje vivemos.

Melissa Ness explicou:

Próximo ao centro da nossa galáxia, vemos estrelas muito antigas formadas quando a Via Láctea era pequena e jovem. Olhando para o exterior da galáxia, vemos estrelas jovens. Nós concluímos que a nossa Galáxia cresceu de dentro para fora. Para ver isto, precisávamos de um mapa das idades das estrelas que abrange grandes distâncias e é isso que esta nova descoberta nos fornece.

Assim, os pesquisadores mapearam a Via Láctea através da observação das gigantes vermelhas, estrelas brilhantes nos estágios finais de sua vida, as quais podem ser observadas a grandes distâncias do nosso Sol, até mesmo nos limites muito internos e externos da Via Láctea.

Marie Martig, autora principal de um estudo relacionado e coautora do estudo de Ness, afirmou:

Se soubermos a massa de uma estrela gigante vermelha, sabemos a sua idade usando o relógio de fusão dentro de cada estrela. A determinação das massas de gigantes vermelhas tem sido, historicamente, muito difícil, mas os levantamentos dentro da galáxia tornaram possíveis novas técnicas revolucionárias.

A equipe começou com espectros retirados de um dos estudos constituintes do SDSS, o APOGEE (Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment).

Steve Majewski da Universidade de Virgínia e investigador principal do APOGEE esclareceu:

O APOGEE é o levantamento ideal para este trabalho porque pode obter espectros de alta qualidade para 300 estrelas simultaneamente numa grande área do céu. Vendo tantas estrelas ao mesmo tempo significa que a obtenção do espectro de 70.000 estrelas é realmente possível com um único telescópio em um espaço de poucos anos.

As idades das estrelas não podem ser medidas apenas com os espectros do levantamento APOGEE, mas a equipe da pesquisa percebeu que as curvas de luz do satélite Kepler, uma missão espacial da NASA cujo objetivo principal é encontrar planetas em redor de estrelas, poderia fornecer o elo perdido entre os espectros do APOGEE e as idades das estrelas. Portanto, o APOGEE observou milhares de gigantes vermelhas que também tinham sido observados pelo Kepler. Depois de combinarem a informação dos espectros APOGEE com as curvas de luz do Kepler, os pesquisadores puderam então aplicar os seus métodos para medir idades para todas as 70.000 gigantes vermelhas, uma amostragem de todas as partes da Galáxia.

Melissa Ness concluiu:

Justamente na galáxia que melhor conhecemos, a nossa própria, podemos ler claramente a história de como as galáxias se formam em um Universo com grandes quantidades de matéria escura. Considerando-se que podemos ver tantas estrelas individuais na Via Láctea, podemos traçar o seu crescimento em detalhes sem precedentes. Este enorme mapa torna-se enfim realmente importante para a astronomia.