Apesar de milhares de anos de pesquisa e observação, há muito que os astrônomos ainda não sabem sobre a Via Láctea. Atualmente, os astrônomos estimam que ele se estende de 100.000 a 180.000 anos-luz e consiste de 100 a 400 bilhões de estrelas. Além disso, há décadas, há questões não resolvidas sobre como a estrutura de nossa galáxia evoluiu ao longo de bilhões de anos.
Por exemplo, os astrônomos suspeitam há muito tempo que o halo galáctico veio - estruturas gigantes de estrelas que orbitam acima e abaixo do disco plano da Via Láctea - eram formadas a partir de detritos deixados para trás por galáxias menores que se fundiam com a Via Láctea. Mas de acordo com um novo estudo realizado por uma equipe internacional de astrônomos, parece que essas estrelas podem ter se originado na Via Láctea, mas depois foram expulsas.
O estudo apareceu recentemente na revista Natureza sob o título "Duas sobredensidades estelares quimicamente semelhantes em lados opostos do plano do disco galáctico". O estudo foi liderado por Margia Bergmann, pesquisadora do Instituto Max Planck de Astronomia, e incluiu membros da Universidade Nacional da Austrália, do Instituto de Tecnologia da Califórnia e de várias universidades.
Para o bem de seu estudo, a equipe confiou nos dados da W.M. Observatório Keck para determinar os padrões de abundância química de 14 estrelas localizadas no halo galáctico. Essas estrelas estavam localizadas em duas estruturas de halo diferentes - o Triângulo-Andrômeda (Tri-E) e as superdensidades estelares da A13 - que são cerca de 14.000 anos-luz acima e abaixo do disco da Via Láctea.
Como Bergemann explicou em um comunicado de imprensa do Observatório Keck:
“A análise das abundâncias químicas é um teste muito poderoso, que permite, de maneira semelhante à correspondência de DNA, identificar a população-mãe da estrela. Sabe-se que diferentes populações parentais, como o disco ou a auréola da Via Láctea, galáxias satélites anãs ou aglomerados globulares, têm composições químicas radicalmente diferentes. Então, quando soubermos do que as estrelas são feitas, podemos ligá-las imediatamente às suas populações-mãe. ”
A equipe também obteve espectros de um adicional usando o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul no Chile. Ao comparar as composições químicas dessas estrelas com as encontradas em outras estruturas cósmicas, os cientistas notaram que as composições químicas eram quase idênticas. Não apenas eram semelhantes dentro e entre os grupos estudados, eles também se aproximavam dos padrões de abundância de estrelas encontradas dentro do disco externo da Via Láctea.
A partir disso, eles concluíram que essas populações estelares no Halo Galáctico foram formadas na Via Láctea, mas depois foram realocadas para locais acima e abaixo do Disco Galáctico. Esse fenômeno é conhecido como "despejo galáctico", onde as estruturas são empurradas para fora do plano da Via Láctea quando uma galáxia anã maciça passa pelo disco galáctico. Esse processo causa oscilações que ejetam estrelas do disco, em qualquer galáxia anã em movimento.
"As oscilações podem ser comparadas às ondas sonoras em um instrumento musical", acrescentou Bergemann. "Chamamos isso de 'toque' na galáxia da Via Láctea '' galactoseismology '', que foi previsto teoricamente décadas atrás. Agora temos a evidência mais clara para essas oscilações no disco de nossa galáxia obtida até agora! ”
Essas observações foram possíveis graças ao espectrômetro Echelle de alta resolução (HiRES) no telescópio Keck. Como Judy Cohen, a professora de Astronomia da Kate Van Nuys Page na Caltech e coautora do estudo, explicou:
“O alto rendimento e a alta resolução espectral do HIRES foram cruciais para o sucesso das observações das estrelas na parte externa da Via Láctea. Outro fator importante foi o bom funcionamento do Observatório Keck; boa indicação e operação suave permitem obter espectros de mais estrelas em apenas algumas noites de observação. Os espectros deste estudo foram obtidos em apenas uma noite do tempo Keck, o que mostra o quão valioso até uma única noite pode ser. ”
Essas descobertas são muito empolgantes por dois motivos. Por um lado, demonstra que as estrelas do halo provavelmente se originaram no disco de pensamento galáctico - uma parte mais jovem da Via Láctea. Por outro lado, demonstra que o disco da Via Láctea e sua dinâmica são muito mais complexas do que se pensava anteriormente. Como Allyson Sheffield, do LaGuardia Community College / CUNY, e coautora do artigo, disse:
"Mostramos que pode ser bastante comum que grupos de estrelas no disco sejam realocados para reinos mais distantes da Via Láctea - tendo sido" expulsos "por uma galáxia satélite invasora. Padrões químicos semelhantes também podem ser encontrados em outras galáxias, indicando uma universalidade galáctica potencial desse processo dinâmico. ”
Como próximo passo, os astrônomos planejam analisar os espectros de estrelas adicionais nas superdensidades Tri-E e A13, bem como estrelas em outras estruturas estelares mais distantes do disco. Eles também planejam determinar as massas e idades dessas estrelas, para que possam restringir os prazos de quando ocorreu o despejo galáctico.
No final, parece que outra suposição antiga sobre a evolução galáctica foi atualizada. Combinado com os esforços contínuos para investigar os núcleos das galáxias - para ver como os Buracos Negros Supermassivos e a formação estelar estão relacionados - parece que estamos chegando mais perto de entender como nosso Universo evoluiu ao longo do tempo.
