Cientistas usando o Sloan Digital Sky Survey, o SDSS, criaram um novo mapa da Via Láctea e determinaram que cerca de 30% das estrelas têm mudado dramaticamente suas órbitas. Essa descoberta, publicada na edição do The Astrophysical Journal, traz um novo entendimento sobre como as estrelas se formam, e como elas viajam através da galáxia.
“No nosso mundo moderno, muitas pessoas se mudam do seu lugar de nascimento, no mundo todo”, disse Michael Hayden, da Universidade Estadual do Novo México (NMSU), o principal autor do estudo. “Agora, nós descobrimos que o mesmo é verdade para as estrelas na nossa galáxia – cerca de 30% das estrelas na nossa galáxia têm viajado um longo caminho desde as órbitas onde elas nasceram”.
Para construiu um mapa da Via Láctea, os cientistas usaram o espectrógrafo SDSS Apache Point Observatory Galactic Evolution Explorer (APOGEE) para observar 146000 estrelas durante uma campanha de 3 anos.
A chave para criar e interpretar esse mapa é medir os elementos na atmosfera de cada estrela. “A partir da composição química de uma estrela, nós podemos aprender sua história de vida”, disse Hayden.
A informação química vem dos espectros, que são medidas detalhadas de quanta luz a estrela tem em diferentes comprimentos de onda. Os espectros mostram linhas proeminentes que correspondem aos elementos e às moléculas presentes. Lendo as linhas espectrais de uma estrela pode dizer aos astrônomos do que as estrelas são feitas.
“O espectro estelar nos mostra que a química da nossa galáxia está constantemente mudando”, disse John Holtzman, um astrônomo na NMSU que foi envolvido no estudo. “As estrelas criam elementos mais pesados em seus núcleos, e quando as estrelas morrem, esses elementos mais pesados voltam no gás dos quais as próximas estrelas se formam”.
Como resultado desse processo de enriquecimento químico, cada geração das estrelas tem uma porcentagem mais alta de elementos mais pesados do que a geração anterior. Em algumas regiões da galáxia, a formação de estrelas tem se processado de maneira mais vigorosa, do que em outras regiões – e nessas regiões mais vigorosas, mais gerações de estrelas se formaram. Assim, a quantidade média de elementos mais pesados nas estrelas varia nas diferentes partes da galáxia. Os astrônomos podem usar a quantidade de elementos pesados numa estrela para determinar em que parte da galáxia a estrela se formou.
Hayden, e seus colegas usaram os dados do APOGEE para mapear a quantidade relativa de 15 elementos separados, incluindo carbono, silício, e ferro, para estrelas em toda a galáxia.
O que eles encontraram foi surpreendente, mais de 30% das estrelas possuem composições indicando que elas se formaram em partes da galáxia, longe de suas posições atuais.
“Enquanto que na média as estrelas no disco externo da Via Láctea têm menos enriquecimento de elementos pesados, existe uma fração de estrelas no disco externo que têm abundâncias de elementos mais pesados que são mais típicas de estrelas no disco interno”, disse Jo bovy do Institute for Advanced Study e da Universidade de Toronto, outro membro fundamental da equipe de pesquisa.
Quando a equipe observou o padrão das abundâncias de elementos em detalhe, eles encontraram que a maior parte dos dados poderia ser explicada por um modelo para onde as estrelas migraram em novas órbitas ao redor do centro galáctico, movendo-se mais próximo ou mais distante com o tempo. Esses movimentos aleatórios são referidos como migrações, e são provavelmente causados por irregularidades no disco galáctico, como nos famosos braços espirais da Via Láctea. Evidências da migração estelar têm sido vistas anteriormente em estrelas próximas do Sol, mas o novo estudo é a primeira clara evidência que essa migração ocorre para estrelas através da galáxia.
Estudos futuros usando os dados do SDSS prometem mais novas descobertas. “Esses últimos resultados usam apenas uma pequena fração dos dados disponíveis do APOGEE”, disse Steven Majewski, o principal pesquisador do APOGEE. “Uma vez que seja possível analisar toda a informação contida no APOGEE, nós entenderemos a química e a forma da nossa galáxia com uma clareza ainda maior”.
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