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Linhagens galácticas: muitos aglomerados estelares próximos originam-se de apenas três “famílias”

O aglomerado estelar Alpha Persei: Uma imagem óptica do aglomerado estelar Alpha Persei do segundo Digitized Sky Survey (DSS-II). Este aglomerado é um dos primeiros formados na família Alpha Persei e é o homônimo da família. C: Pesquisa Digitalizada do Céu II do ESO/STScI

Explosões de supernovas da história de formação dessas famílias também deixaram vestígios na Terra

Uma equipa internacional de astrónomos liderada pela Universidade de Viena decifrou a história da formação de enxames estelares jovens, alguns dos quais podemos ver a olho nu à noite. A equipa, liderada por Cameren Swiggum e João Alves da Universidade de Viena e Robert Benjamin da Universidade de Wisconsin-Whitewater, relata que a maioria dos aglomerados estelares jovens próximos pertencem a apenas três famílias, que se originam de regiões de formação estelar muito massivas. Esta investigação também fornece novos conhecimentos sobre os efeitos das supernovas (explosões violentas no final da vida de estrelas muito massivas) na formação de estruturas gigantes de gás em galáxias como a nossa Via Láctea. Os resultados foram publicados na renomada revista Nature.

“Os aglomerados estelares jovens são excelentes para explorar a história e a estrutura da Via Láctea. Ao estudar os seus movimentos no passado e, portanto, a sua origem, também obtemos informações importantes sobre a formação e evolução da nossa galáxia”, diz João Alves, da Universidade. de Viena, coautor do estudo. Utilizando dados precisos da missão Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA) e observações espectroscópicas, a equipa traçou as origens de 155 enxames estelares jovens num raio de cerca de 3.500 anos-luz em torno do Sol. A sua análise mostra que estes aglomerados estelares podem ser divididos em três famílias com origens e condições de formação comuns. “Isto indica que os jovens aglomerados estelares se originam de apenas três regiões de formação estelar muito ativas e massivas”, diz Alves. Essas três famílias de estrelas recebem o nome de seus aglomerados estelares mais proeminentes: Collinder 135 (Cr135), Messier 6 (M6) e Alpha Persei (?Per).

“Estas descobertas oferecem uma compreensão mais clara de como os aglomerados estelares jovens na nossa vizinhança galáctica estão interligados, tal como os membros de uma família ou 'linhagens sanguíneas'”, afirma o autor principal Cameren Swiggum, doutorando na Universidade de Viena. “Ao examinar os movimentos 3D e as posições passadas destes enxames estelares, podemos identificar as suas origens comuns e localizar as regiões da nossa galáxia onde as primeiras estrelas destes respetivos enxames estelares se formaram há cerca de 40 milhões de anos.”

Essas explosões massivas provavelmente também criaram nossa “bolha local”

O estudo descobriu que mais de 200 explosões de supernovas devem ter ocorrido dentro destas três famílias de enxames estelares, libertando enormes quantidades de energia nos seus arredores. Os autores concluíram que esta energia provavelmente teve um impacto significativo na distribuição de gás na Via Láctea local. “Isto poderia explicar a formação de uma superbolha, uma bolha gigante de gás e poeira com um diâmetro de 3.000 anos-luz em torno da família Cr135”, explica Swiggum. Nosso sistema solar também está embutido nessa bolha, a chamada Bolha Local, que é preenchida com gás muito fino e quente. “A bolha local provavelmente também está ligada à história de uma das três famílias de aglomerados estelares”, acrescenta Swiggum. “E provavelmente deixou vestígios na Terra, como sugerido pelas medições de isótopos de ferro (60Fe) na crosta terrestre.”

“Podemos praticamente transformar o céu numa máquina do tempo que nos permite traçar a história da nossa galáxia natal”, diz João Alves. “Ao decifrar a genealogia dos aglomerados estelares, também aprendemos mais sobre a nossa própria ancestralidade galáctica.” No futuro, a equipa de João Alves planeia investigar mais precisamente se e como o nosso sistema solar interagiu com a matéria interestelar na nossa galáxia natal, a Via Láctea.

Esta pesquisa foi apoiada pelo ERC Advanced Grant ISM-FLOW (Alves), pela Agência Austríaca de Promoção da Pesquisa (FFG), pela Fundação Alemã de Pesquisa (DFG) e pela NASA.

Publicação original:

Cameren Swiggum, João Alves, Robert Benjamin et al: A maioria dos aglomerados de estrelas jovens próximos formaram-se em três complexos massivos. Na Natureza: 2024.
DOI: 10.1038/s41586'024 -07496-9

'024 -07496-9 Mais informações sobre a pesquisa atual em astrofísica na Universidade de Viena podem ser encontradas na revista científica Rudolphina da Universidade de Viena, na seção abrangente Natureza, Clima e Cosmos.

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