O Sol chegou atrasado à festa de nascimento da Via Láctea

NASA / ESA / Z. Levay (STScI)

Impressão de artista do céu noturno a partir de um planeta hipotético dentro da uma jovem Via Láctea há 10 mil milhões de anos atrás, que mostra o céu a "arder" com formação estelar. As nuvens cor-de-rosa contêm estrelas recém-nascidas e os enxames de estrelas jovens azul-esbranquiçadas estão espalhados por toda a paisagem celeste.

Impressão de artista do céu noturno a partir de um planeta hipotético dentro da uma jovem Via Láctea há 10 mil milhões de anos, que mostra o céu a “arder” com formação estelar. As nuvens cor-de-rosa contêm estrelas recém-nascidas e os enxames de estrelas jovens azul-esbranquiçadas estão espalhados por toda a paisagem celeste.

Num dos mais completos levantamentos de galáxias até agora levado a cabo com vários observatórios, os astrónomos descobriram que galáxias como a nossa Via Láctea sofreram um “baby boom” estelar, produzindo estrelas a uma taxa prodigiosa, cerca de 30 vezes o valor atual.

O nosso Sol, no entanto, é um “boomer” tardio. O frenesim de nascimento estelar na Via Láctea alcançou o seu pico há 10 mil milhões de anos atrás, mas o nosso Sol chegou atrasado à festa, formando-se há apenas 5 mil milhões de anos. Nessa altura, a velocidade de formação estelar na nossa Galáxia já tinha mergulhado para valores baixos.

No entanto, o facto de ter chegado atrasado à festa pode não ter sido assim tão mau. O aparecimento tardio do Sol pode, na verdade, ter promovido o crescimento dos planetas do nosso Sistema Solar. Os elementos mais pesados que hidrogénio e hélio eram mais abundantes nas fases mais finais do “boom” de formação estelar, quando as estrelas mais massivas terminavam as suas vidas cedo e enriqueciam a Galáxia com material que servia de blocos de construção de planetas e até mesmo da vida na Terra.

Os astrónomos não têm fotos da Via Láctea quando esta era ainda “bebé” para traçar a história do crescimento estelar, por isso estudaram galáxias semelhantes em massa, encontradas em estudos de céu profundo do Universo. Quanto mais longe no Universo os astrónomos olham, mais longe no tempo vêm, porque a luz do passado está só agora a chegar à Terra. Com esses levantamentos, que remontam a mais de 10 mil milhões de anos, os cientistas reuniram um álbum de imagens que contém quase dois mil retratos de galáxias parecidas com a Via Láctea.

O novo censo fornece o quadro mais completo, até agora, de como galáxias como a Via Láctea cresceram ao longo dos últimos 10 mil milhões de anos até às majestosas galáxias espirais de hoje. O estudo, em vários comprimentos de onda, estende-se desde o ultravioleta até ao infravermelho distante, combinando observações dos Telescópios Espaciais Hubble e Spitzer da NASA, do Observatório Espacial Herschel da ESA e de telescópios terrestres como o Telescópio Magalhães do Observatório de Las Campanas no Chile.

“Este estudo permite-nos ver como a Via Láctea poderá ter sido no passado,” afirma Casey Papovich da Universidade A&M do Texas em College Station, EUA, autor principal do artigo que descreve os resultados e publicado no passado dia 9 de abril na revista The Astrophysical Journal. “Mostra que estas galáxias passaram por uma grande mudança na massa das suas estrelas nos últimos 10 mil milhões de anos, aumentando até um fator de 10, o que confirma as teorias sobre o seu crescimento. E a maior parte desse crescimento estelar ocorreu nos primeiros cinco mil milhões de anos após o seu nascimento.”

A nova análise reforça pesquisas anteriores que mostraram que galáxias parecidas com a Via Láctea começaram como pequenos aglomerados de estrelas. As galáxias engoliram grandes quantidades de gás e isso ateou uma tempestade de nascimento estelar.

O estudo revela uma forte correlação entre a formação estelar das galáxias e o crescimento da massa estelar. Assim, quando as galáxias abrandam a produção de estrelas, o seu crescimento também diminui. “Penso que os indícios sugerem que podemos representar a maioria da construção de uma galáxia como a Via Láctea através da sua formação estelar,” afirma Papovich.

“Quando calculamos a taxa de formação estelar de uma galáxia tipo-Via Láctea no passado e somamos todas as estrelas que teria produzido, é bastante consistente com o crescimento da massa que esperávamos. Para mim, isso significa que somos capazes de compreender o crescimento da galáxia ‘comum’ com a massa da Via Láctea.”

Os astrónomos selecionaram as progenitoras parecidas com a Via Láctea filtrando mais de 24 mil galáxias dos catálogos CANDELS (Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey), obtidos com o Hubble, e do ZFOURGE (FourStar Galaxy Evolution Survey), do telescópio Magalhães.

Usaram o ZFOURGE, o CANDELS e dados do infravermelho próximo do Spitzer para estudar as massas estelares das galáxias. As imagens do levantamento CANDELS do Hubble também forneceram informações estruturais acerca dos tamanhos das galáxias e do modo como evoluíram. As observações no infravermelho distante do Spitzer e do Herschel ajudaram os astrónomos a rastrear a taxa de formação estelar.

CCVAlg

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