Estrelas de galáxias distantes são mais pesadas que estrelas da Via Láctea

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/05/2022

A galáxia de Andrômeda, a vizinha mais próxima da nossa Via Láctea, é o objeto mais distante no céu que você pode ver a olho nu.
[Imagem: NASA]

Lá não é como aqui

Assim como uma vez consideramos que todos os sistemas planetários se pareceriam com o nosso Sistema Solar - hoje sabemos que esse pressuposto está muito longe da realidade -, do mesmo modo até hoje consideramos que as populações de estrelas de todas as galáxias são similares às da Via Láctea.

Desde os anos 1950, os astrônomos assumem que a composição das estrelas nas outras galáxias apresenta uma mistura de estrelas com massas grandes, médias e baixas.

Mas Albert Sneppen e seus colegas da Universidade de Copenhague, na Dinamarca, decidiram questionar esse pressuposto criando uma ampla gama de modelos para interpretar a luz dessas galáxias, destrinchando-a para tentar isolar estrelas individuais. Para isso, eles se valeram de um catálogo com observações de 140.000 galáxias em toda a gama de distâncias.

Ao testar se a mesma distribuição de estrelas aparente na Via Láctea se aplica a outras galáxias, a resposta foi um sonoro não.

Os dados mostram que as estrelas em galáxias mais distantes são tipicamente mais massivas do que aquelas em nossa vizinhança local - por "local" entendemos as galáxias mais próximas da Via Láctea e, portanto, de idade semelhante.

Esta descoberta tem um impacto importante sobre o que pensamos que sabemos sobre o Universo.

"A massa das estrelas diz muito aos astrônomos. Se você mudar a massa, também mudará o número de supernovas e de buracos negros que surgem de estrelas massivas. Como tal, nosso resultado significa que teremos que revisar muitas das coisas que temos presumido, porque as galáxias distantes parecem bem diferentes da nossa," disse Sneppen.

Outra mudança recente na astronomia envolveu uma correção na teoria da evolução das estrelas.
[Imagem: ESO]

Vida e morte das galáxias

As galáxias distantes estão a bilhões de anos-luz de distância. Como resultado, apenas a luz de suas estrelas mais poderosas chega à Terra.

Os pesquisadores selecionaram a luz de 140.000 galáxias do catálogo COSMOS, um grande banco de dados internacional de mais de um milhão de galáxias, procurando por aquelas onde era possível identificar brilhos individuais. Essas galáxias estão distribuídas do mais próximo ao mais distante alcance do Universo, de onde a luz viajou doze bilhões de anos antes de chegar até nós.

Os resultados mostram que, quanto mais você se afasta, mais massivas as estrelas se parecem.

"Só conseguimos ver a ponta do iceberg e sabemos há muito tempo que esperar que outras galáxias se pareçam com a nossa não era uma suposição particularmente boa. Entretanto, ninguém havia sido capaz de provar que outras galáxias formam diferentes populações de estrelas. Este estudo nos permitiu fazer exatamente isso, o que pode abrir as portas para uma compreensão mais profunda da formação e evolução das galáxias," disse o professor Charles Steinhardt, coautor do estudo.

E a massa das estrelas de outras galáxias trouxe ainda mais informações.

"Agora que somos mais capazes de decodificar a massa das estrelas, pudemos ver um novo padrão: As galáxias menos massivas continuam a formar estrelas, enquanto as galáxias mais massivas param de gerar novas estrelas. Isso sugere uma tendência notavelmente universal na morte das galáxias," concluiu Sneppen.

Encontrando estrelas nas galáxias

A função empírica usada para descrever a distribuição de massas para uma população de estrelas é conhecida como Função de Massa Inicial (FMI). Ela abrange uma distribuição de massas baixa, média e elevadas, que os astrônomos observaram em toda a Via Láctea. Historicamente, os cientistas têm trabalhado sob a suposição de que a FMI é universal e também se aplicaria a outras galáxias do Universo.

Nesta nova análise, os astrônomos observaram quanta luz as galáxias emitem em vários comprimentos de onda. Grandes estrelas massivas são azuladas, enquanto estrelas pequenas e de baixa massa são mais amarelas ou vermelhas. Isso significa que, comparando a distribuição das cores azul versus vermelho em uma galáxia, pode-se medir a distribuição de estrelas grandes versus estrelas pequenas.

Os resultados mostram que as estrelas em galáxias distantes são tipicamente mais massivas do que aquelas em nossas vizinhanças locais e que, quanto mais longe se olha, mais massivas as estrelas médias se tornam.

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