Quando você pensa em uma galáxia, sua mente pode evocar imagens de espirais grandiosas com belos braços empoeirados ou a bela imagem que o James Webb fez do Quinteto de Stephan: cinco galáxias varrendo gás e poeira enquanto se envolvem em uma dança complexa. E quando se trata do bairro da Via Láctea, pode parecer que Andrômeda e suas companheiras Messier 32 e Triangulum sejam os únicos outros moradores do nosso Grupo Local de galáxias. Mas além dessas formas espetaculares, nosso universo também tem outros convidados galácticos à espreita em nosso quintal, escondidos da nossa vista e não tão fáceis de serem detectados e entendidos.
Essas estruturas sorrateiras são alguns dos nossos vizinhos mais fracos, descobertos assombrando a periferia das galáxias no final da década de 1930. Apelidadas de “ galáxias anãs ”, elas são muito menores do que galáxias como a nossa Via Láctea e abrigam apenas cerca de um bilhão de estrelas, centenas de vezes menos estrelas do que as galáxias típicas.
A Pequena Nuvem de Magalhães– uma mancha difusa flutuando no céu do Hemisfério Sul que pode ser vista a olho nu – é um excelente exemplo de uma galáxia anã próxima. Nosso Grupo Local tem dezenas de galáxias anãs conhecidas, geralmente orbitando perto das maiores galáxias como a nossa, mas nem todas as galáxias anãs são tão afortunadas – porque as galáxias anãs são menores e menos massivas, uma interação com uma galáxia muito maior pode ser fatal. As forças de maré da interação podem rasgar a galáxia menor, esticando-a e espalhando suas estrelas sobre os arredores da galáxia maior.
Esses remanescentes galácticos podem ser vistos como correntes estelares nos halos que cercam as galáxias dominantes, e podem ser pistas vitais para aprender sobre a formação e evolução das galáxias atuais, bem como entender a distribuição de sua matéria escura. Nossa própria Via Láctea abriga muitos fluxos detectados, incluindo um feito pelas já mencionadas Nuvens de Magalhães, mas os astrônomos estão sempre em busca de mais sinais do passado faminto de nossa galáxia. Em um estudo recente, pesquisadores descobriram outro fluxo estelar assombrando nossa galáxia – o mais fraco até agora.
Pode-se pensar que, por serem tão próximos, seriam fáceis de encontrar, mas infelizmente esse não é o caso – os primeiros fluxos estelares só foram encontrados no início dos anos 1970, meio século após a descoberta das galáxias anãs. Embora correntes estelares possam ser encontradas na Via Láctea, a maioria delas é extremamente fracas. Na verdade, eles podem ser tão fracos que os astrônomos que procuram fluxos nos arredores de nossa galáxia têm dificuldade em decidir se as estrelas individuais são parte de uma estrutura maior gravitacionalmente ligada ou apenas parte do primeiro plano da Via Láctea. Este método de detecção baseia-se em medir o quão brilhante é um determinado pedaço do céu e determinar se há uma superdensidade significativa de estrelas que poderia ser uma galáxia anã interrompida. No entanto, confiar apenas no brilho torna esse método cada vez menos confiável para fluxos cada vez mais fracos.
Nesse novo estudo os pesquisadores usaram um método diferente para caçar galáxias anãs de baixa luminosidade: determinar os movimentos das estrelas e suas composições químicas. A equipe usou dados do H3 Spectroscopic Survey , uma coleção de centenas de milhares de estrelas no halo estelar da Via Láctea que foram analisadas com um espectrógrafo . Este é um instrumento que divide a luz dessas estrelas em diferentes comprimentos de onda para que os astrônomos possam dizer que tipo de elementos estão presentes e a velocidade com que estão se movendo. Se um grupo de estrelas tem a mesma velocidade e composição química muito semelhante, é provável que as estrelas já tenham feito parte de uma galáxia anã ou aglomerado globular que foi rompido pela Via Láctea.
Dos seis grupos de estrelas em movimento encontrados pelos autores, um grupo na constelação de Boötes não parecia pertencer a nenhuma estrutura conhecida. Os autores identificaram duas estrelas que se moviam pelo espaço na mesma velocidade e eram muito pobres em metal. Para determinar se essas estrelas gêmeas fazem parte de um fluxo estelar, os autores usaram o recém-lançado catálogo Gaia Data Release 3 para procurar mais estrelas ao redor desse par que também possam estar se movendo com o mesmo movimento próprio , juntamente com pesquisas adicionais através do Sloan. Extensão para Compreensão e Exploração Galáctica ( SEGUE ) e Telescópio Espectroscópico de Fibra Multiobjeto de Grande Área do Céu ( LAMOST).
Eles também restringiram a pesquisa selecionando apenas estrelas próximas a uma isócrona específica (uma linha que indica uma população estelar da mesma idade) em um diagrama cor-magnitude , que relaciona a cor das estrelas com o quão brilhante elas são. A equipe encontrou uma população superdensa de tais estrelas no catálogo de Gaia, e eles traçaram e suavizaram as posições dessas estrelas. Sobrepondo as estrelas membros que existem na pesquisa H3 e uma estrela extra que encontraram no LAMOST, a equipe descobriu a estrutura estendida, apropriadamente chamada de “Specter” devido à sua natureza fantasmagórica encontrada através da espectroscopia.
Usando as estrelas que identificaram, os autores modelaram a estrutura do fluxo e também analisaram sua composição química, em parte para determinar se o fluxo foi criado por uma galáxia anã interrompida ou um grande aglomerado globular. Ao observar as proporções de densidades numéricas entre diferentes elementos, eles inferiram que o objeto progenitor de Spectre provavelmente estava formando estrelas por um longo período de tempo – quando estrelas massivas se tornavam supernovas, os restos dessas explosões enriqueceriam o gás ao seu redor. Isso significa que havia várias gerações de estrelas vivendo dentro do objeto progenitor de Spectre.
Eles também ajustaram o diagrama cor-magnitude do fluxo com diferentes isócronas para determinar sua idade e descobriram que o fluxo é provavelmente muito antigo – mais de 12 bilhões de anos. Como o Spectre também é amplo e possui uma grande variedade de metalicidades, os autores concluem que é uma galáxia anã interrompida e não um aglomerado globular. Na verdade, é mais larga do que outras galáxias anãs intactas de luminosidade semelhante, permitindo aos autores inferir que ela pode ter se esticado enquanto orbitava em torno do poço de gravidade irregular da Via Láctea.
Então, por que encontrar Spectre foi tão difícil? Como um fantasma estereotipado, é praticamente invisível aos métodos de detecção comuns, pois tem muito poucas estrelas e um brilho superficial extremamente baixo – na verdade, os autores o classificam como o fluxo estelar de galáxia anã mais fraco já descoberto! E dada a sua detecção fortuita, os autores descobriram que a probabilidade de encontrar outros “fantasmas” a distâncias semelhantes ao Spectre é de cerca de 3%. Isso sugere a possibilidade de que possa haver de 20 a 50 fluxos não detectados entre 33.000 e 65.000 anos-luz do Sol, o que significa que há uma boa chance de que muitos outros fantasmas semelhantes a Espectros assombram nossa Via Láctea. A descoberta de Spectre é a faísca que pode acender a busca por outras galáxias anãs desorganizadas de luminosidade extremamente baixa e seus progenitores para nos ensinar mais sobre como as galáxias podem se formar em escalas de massa extremamente pequenas. Os autores esperam que, em um futuro próximo, a espectroscopia e as pesquisas espectroscópicas possam ser a chave para descobrir alguns de nossos vizinhos mais fracos que espreitam nossa comunidade galáctica, esperando para serem vistos.
Fonte:
https://aasnova.org/2022/10/25/the-haunting-of-bootess-backyard/
