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Starbirth fecha a 40.000 anos-luz do núcleo da Via Láctea – e os astrônomos não sabem por quê
Os astrónomos encontraram o limite da formação estelar no disco espiral da Via Láctea — e não está tão longe do centro da nossa galáxia como se poderia imaginar.
O Via Láctea é pelo menos 100.000 anos-luz de diâmetro, mas os novos resultados sugerem que a formação estelar da galáxia ocorre dentro de uma região que se estende por um raio de 40.000 anos-luz do centro galáctico.
A equipe internacional da Fiteni focada em 100.000 gigantes luminosos estrelas espalhados pelo disco espiral da Via Láctea, obtendo dados espectroscópicos que descrevem suas temperaturas e idades do telescópio LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) na China e do Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) no Sloan Digital Sky Survey nos Estados Unidos, além de dados adicionais da Agência Espacial Europeia Gaia missão.
“Gaia está a cumprir a sua promessa: ao combinar os seus dados com espectroscopia terrestre e simulações de galáxias, permite-nos decifrar a história da formação da nossa galáxia,” disse Laurent Eyer, da Universidade de Genebra.
Galáxias crescem de dentro para fora, e a Via Láctea não é diferente, com a idade média das estrelas diminuindo com o raio do centro galáctico. A equipe de Fiteni descobriu que a idade média atinge um mínimo em um raio de 40 mil anos-luz do centro. Para efeito de comparação, nosso sol está localizado a 26.000 anos-luz do centro galáctico, bem dentro da fronteira de formação de estrelas. Além deste ponto, as estrelas começam a envelhecer novamente, com as estrelas mais antigas encontradas tanto no centro como na extremidade do disco da Via Láctea, criando uma distribuição de idades em forma de U.
A Via Láctea não é a única a ter uma distribuição etária de estrelas com raio em forma de U; outras galáxias também foram encontradas anteriormente compartilhando uma distribuição semelhante. As simulações computacionais realizadas pela equipe de Fiteni sugerem qual é a causa dessa distribuição etária em forma de U.
“Na astrofísica, utilizamos simulações executadas em supercomputadores para identificar os mecanismos físicos responsáveis pelas características que observamos nas galáxias”, disse João S. Amarante, da Universidade Jiao Tong de Xangai, na China. “Eles permitiram-nos demonstrar como a migração estelar molda o perfil de idade do disco e identificar onde termina a região de formação estelar.”
Eles descobriram a partir das simulações que, num raio de cerca de 40.000 anos-luz, a eficiência com que a galáxia forma estrelas cai repentinamente, marcando o limite da região de formação estelar em forma de disco da Via Láctea.
Então, por que existem estrelas além de 40.000 anos-luz se elas não se formaram lá? Uma grande pista é a forma de suas órbitas.
“Um ponto chave sobre as estrelas no disco exterior é que elas estão em órbitas quase circulares, o que significa que devem ter-se formado no disco,” disse Victor Debattista, da Universidade de Lancashire, em Inglaterra. “Estas não são estrelas que foram espalhadas em grandes raios por uma galáxia satélite em queda.”
Então colisões com outras galáxias não são os culpados. Em vez disso, o que provavelmente acontece é um fenómeno chamado migração radial. Tal como os surfistas surfam nas ondas até à costa, as estrelas podem surfar nas ondas de densidade que formam os braços espirais da Via Láctea a distâncias maiores do centro galáctico. As estrelas levam mais tempo para atingir a borda do disco da Via Láctea, a 50.000 anos-luz ou mais do centro galáctico, explicando por que encontramos as estrelas mais antigas nas periferias da galáxia.
Tudo isto levanta a questão de por que a formação estelar pára a 40.000 anos-luz do centro galáctico. Uma possibilidade é que esteja relacionado com a estrutura da Via Láctea. Talvez a barra central da nossa galáxia, cujas medições variam entre raios de 11.000 a 15.000 anos-luz, faça com que o gás se acumule a uma certa distância do centro galáctico. Alternativamente, o urdidura no disco espiral da nossa galáxia, que foi atribuído a uma interação gravitacional com outra galáxia anã, poderia interromper a formação de estrelas na galáxia, interrompendo-a a 40.000 anos-luz.
As descobertas foram publicadas em 13 de abril na revista Astronomia e Astrofísica.
