Telescópio Espacial Hubble da NASA Encontra Raras Estrelas Retardatárias Azuis no Bulbo da Via Láctea

Pesquisando o bulbo central da Via Láctea preenchido por estrelas, o Telescópio Espacial Hubble da NASA descobriu um raro tipo de classe de estrelas estranhas chamadas de retardatárias azuis (blue stragglers), essa é a primeira vez que esses objetos são detectados dentro do bulbo da nossa galáxia.

O tamanho e a natureza das estrelas retardatárias azuis detectadas no bulbo galáctico permitirá aos astrônomos entenderem melhor se o bulbo é exclusivamente formado por estrelas velhas, ou por uma mistura de estrelas velhas e jovens. Em adição a isso a descoberta fornecerá um novo caso teste para os modelos de formação das estrelas retardatárias azuis.

As estrelas retardatárias azuis, são assim denominadas pois elas parecem estar atrasadas em sua taxa de envelhecimento se comparadas com a população de onde elas se originaram. Esse tipo de estrela foi pela primeira vez descoberto dentro de antigos aglomerados globulares de estrelas, meio século atrás. Elas têm sido detectadas em aglomerados tanto abertos como fechados, bem como entre as estrelas na vizinhança do Sol. Mas elas nunca tinham sido observadas dentro do núcleo da nossa galáxia até que o Hubble começou a vasculhar tal região.

Os astrônomos do Hubble encontraram as retardatárias azuis em um extenso conjunto de exposições feitas pelo Hubble do bulbo central abarrotado de estrelas da Via Láctea. As retardatárias azuis são muito quentes e assim mais azuis do que elas deveriam ser para a idade de sua vizinhança onde elas vivem. Agora que as retardatárias azuis têm sido descobertas dentro do bulbo, o tamanho e as características permitirão aos astrônomos entender melhor o ainda polêmico processo de formação de estrelas no bulbo galáctico.

Os resultados, publicados no The Astrophysical Journal, foram relatados pelo autor principal do trabalho, Will Clarkson da Indiana University e da University of California, Los Angeles, durante o encontro da American Astronomical Society em Boston, Mass.

Esses resultados apoiam a ideia de o bulbo central da Via Láctea  parou de fabricar estrelas a bilhões de anos atrás. Essa região da galáxia é agora o lar de estrelas da idade do Sol e de estrelas mais frias, as chamadas anãs vermelhas. Gigantes estrelas azuis que uma vez viveram ali explodiram como supernovas a bilhões de anos atrás. Se a nossa galáxia fosse do tamanho de um prato, o bulbo central seria grosseiramente do tamanho de uma laranja colocada no centro do prato.

Essa descoberta foi a parte derradeira de uma pesquisa que durou sete dias seguidos conduzida em 2006 e chamada de Sagittarius Window Eclipsing Extrasolar Planet Search (SWEEPS). O Hubble espiou a região e obteve uma grande variedade de informações de 180000 estrelas localizadas no bulbo central lotada da nossa galáxia, a 26000 anos-luz de distância. A pesquisa foi conduzida com o objetivo de encontrar os exoplanetas denominados de Júpiteres quentes, uma classe de planetas que tem uma órbita bem próxima de sua estrela hospedeira. Mas a equipe do SWEEPS também descobriu 42 estrelas azuis estranhas entre a população do bulbo com brilho e temperatura típicos de estrelas muito mais jovens do que as estrelas ordinárias ali localizadas.

As retardatárias azuis por muito tempo foram suspeitas de viverem no bulbo. Até agora, nunca a sua existência ali, nunca havia sido provada, pois as estrelas mais jovens localizadas no disco da nossa galáxia localizam-se ao longo da linha de visão do núcleo, confundindo e contaminando a nossa visão.

Mas a visão do Hubble é tão boa e nítida que os astrônomos puderam distinguir o movimento de uma população do núcleo entre as estrelas do primeiro plano na Via Láctea. As estrelas do bulbo galáctico orbitam o núcleo da galáxia com velocidade diferente do que as estrelas do primeiro plano. Traçando o movimento necessário para que elas retornassem para a região de destino dos SWEEPS foram feitas varreduras com o Hubble dois anos após a época das primeiras observações.

Assim, as retardatárias azuis foram identificadas à medida que se moviam juntamente com as outras estrelas do bulbo. Isso é como olhar dentro de um reservatório fundo e claro, onde o peixe no fundo do lago está nadando mais rápido do que os peixes próximos da superfície.

“O tamanho do campo de visão no céu é grosseiramente da espessura de uma unha humana com o braço esticado e dentro dessa região, o Hubble viu algo em torno de um quarto de milhão de estrelas na direção do bulbo”, disse Clarkson. “Somente com a excelente qualidade de imagem e com a estabilidade do Hubble seria possível para nós fazermos as medidas nesse campo tão cheio de estrelas”.

Das 42 candidatas a retardatárias azuis, os pesquisadores estimaram que entre 18 e 37 delas são provavelmente genuínas retardatárias azuis, com resto constituído de uma mistura de objetos de primeiro plano e de uma pequena população de retardatárias azuis genuinamente novas.

Não está claro como as retardatárias azuis se formam, ou se existe mais de um mecanismo para isso. Uma ideia comum é de que as retardatárias azuis emergem de um sistema binário de estrelas. À medida que estrelas mais massivas se desenvolvem e expandem, as menos massivas agrupam mais material de sua companheira. Isso arranca combustível hidrogênio e faz com que a estrela em crescimento inicie o processo de fusão nuclear com uma taxa mais rápida. Ela queima o hidrogênio se tornando mais quente e mais azul.

Os sete dias de observação permitiram que uma fração das retardatárias azuis presentes em sistemas binários próximos fossem estimadas em virtude da mudança de sua curva de luz. Essa mudança é causada  pela mudança da forma induzida em uma estrela devido a força gravitacional de sua companheira. “O programa SWEEPS foi desenhado para detectar planetas em trânsito nas estrelas através de pequenas variações de luz. Assim, o programa pôde ser facilmente usado para detectar a variabilidade de sistemas binários, o que é crucial para confirmar se as candidatas são mesmo estrelas retardatárias azuis”, disse Kailash Sahu do Space Telescope Science Institute em Baltimore, Md., principal pesquisador do projeto SWEEPS.

As observações indicam claramente que se existe uma população de estrelas jovens no bulbo, ela é muito pequena e não foi detectada pelo programa SWEEPS. “Embora o bulbo da Via Láctea seja o bulbo galáctico mais próximo para ser estudado, alguns aspectos  da sua formação e do seu desenvolvimento subsequente permanecem pouco entendido”, disse Clarkson. “Enquanto que o consenso é de que o bulbo parou de formar estrelas há muito tempo atrás, muitos detalhes da história da formação de estrela permanecem polêmicos. A população de retardatárias azuis identificada fornece duas novas restrições para os modelos da história de formação de estrelas no bulbo da Via Láctea”.

Fonte:

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2011/16/full/

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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