De acordo com a teoria cosmológica mais aceita, as primeiras estrelas do nosso Universo se formaram aproximadamente 150 a 1 bilhão de anos após o Big Bang. Com o tempo, essas estrelas começaram a se unir para formar aglomerados globulares, que se fundiram lentamente para formar as primeiras galáxias - incluindo a nossa Via Láctea. Por algum tempo, os astrônomos sustentam que esse processo começou para a nossa galáxia há cerca de 13,51 bilhões de anos atrás.
De acordo com essa teoria, os astrônomos acreditavam que as estrelas mais antigas do Universo eram maciças de vida curta que já morreram. No entanto, uma equipe de astrônomos da Universidade Johns Hopking descobriu recentemente uma estrela de baixa massa no "disco fino" da Via Láctea, com aproximadamente 13,5 bilhões de anos. Essa descoberta indica que algumas das primeiras estrelas do Universo poderiam estar vivas e disponíveis para estudo.
Essa estrela foi descoberta como uma companheira do 2MASS J18082002-5104378, um subgigante que fica a cerca de 1.950 anos-luz da Terra (na constelação de Ara) e tem um baixo conteúdo de metal (metalicidade). Quando foi observada pela primeira vez em 2016, a equipe de descoberta notou um comportamento incomum que eles atribuíram à existência de um companheiro invisível - possivelmente uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.
Para o bem de seu estudo, publicado recentemente em The Astrophysical Journal, a equipe de John Hopkins observou esse sistema estelar entre 2016 e 2017 usando os telescópios Magellan no Observatório Las Campanas, no Chile. Após observar os espectros do sistema, eles conseguiram discernir a presença de uma estrela secundária extremamente fraca, que foi designada como 2MASS J18082002-5104378 B.
Combinada com as medições de velocidade radial do seu primário, que produziram estimativas de massa, a equipe determinou que a estrela é uma estrela de metalicidade de massa baixa e extremamente baixa. Com base em seu baixo teor de metal, eles também determinaram que ela tem 13,5 bilhões de anos, tornando-a a mais antiga estrela pobre em metal que já foi descoberta. Isso significa que, em termos cósmicos, a estrela é uma única geração removida do Big Bang.
Como Kevin Schlaufman - professor assistente de física e astronomia e principal autor do estudo - indicou em um comunicado de imprensa da JHU Hub, essa foi uma descoberta extremamente inesperada. "Esta estrela é talvez uma em cada 10 milhões", disse ele. "Isso nos diz algo muito importante sobre as primeiras gerações de estrelas".
Enquanto os astrônomos encontraram 30 antigas estrelas ultra pobres em metais no passado, cada uma delas tinha a massa aproximada do Sol. A estrela Schlaufman e sua equipe descobriram, no entanto, apenas 14% da massa do Sol (tornando-a uma anã vermelha do tipo M). Além disso, todas as estrelas de metalicidade ultrabaixa, descobertas anteriormente em nossa galáxia, tinham órbitas que geralmente as levavam para longe do plano galáctico.
No entanto, esse sistema estelar recém-descoberto orbita nossa galáxia em uma órbita circular (como o nosso Sol), que a mantém relativamente próxima do plano. Essa descoberta desafia várias convenções astronômicas e também abre algumas possibilidades muito interessantes para os astrônomos.
Por exemplo, os astrônomos há muito teorizam que as primeiras estrelas a serem formadas após o Big Bang (conhecidas como estrelas da População III) seriam compostas inteiramente dos elementos mais básicos - ou seja, hidrogênio, hélio e pequenas quantidades de lítio. Essas estrelas então produziram elementos mais pesados em seus núcleos, que foram liberados no Universo quando chegaram ao fim de sua vida útil e explodiram como supernovas.
A próxima geração de estrelas a formar foi composta principalmente pelos mesmos elementos básicos, mas também incluiu nuvens desses elementos mais pesados da geração anterior de estrelas em sua composição. Essas estrelas criaram elementos mais pesados que eles liberaram no final de sua vida útil, aumentando gradualmente a metalicidade das estrelas no Universo a cada geração subsequente.
Em suma, os astrônomos acreditavam até recentemente, no final dos anos 90, que todas as estrelas mais antigas (que seriam massivas e de vida curta) estão extintas há muito tempo. Nas últimas décadas, foram realizadas simulações astronômicas que indicaram que estrelas de baixa massa da geração mais antiga ainda poderiam existir. Ao contrário das estrelas gigantes, as anãs de baixa massa (como as anãs vermelhas) podem viver até trilhões de anos.
A descoberta desta nova estrela ultra pobre em metal não apenas confirma essa possibilidade, mas indica que poderia haver muito mais estrelas em nossa galáxia com massas muito baixas e muito baixa metalicidade - que poderiam ser algumas das primeiras estrelas do Universo. . Como Schlaufman indicou:
“Se nossa inferência estiver correta, poderão existir estrelas de baixa massa que possuam uma composição exclusivamente o resultado do Big Bang. Mesmo que ainda não tenhamos encontrado um objeto como esse em nossa galáxia, ele pode existir. ”
Se for verdade, isso poderia permitir que os astrônomos estudassem como eram as condições logo após o Big Bang e antes do final da "Idade das Trevas". Esse período, que durou até aproximadamente 1 bilhão de anos após o Big Bang, também é quando as primeiras estrelas e galáxias começaram a se formar, mas ainda é inacessível aos nossos telescópios mais poderosos. Mas com as estrelas sobrevivendo a esse período inicial de evolução cósmica, os astrônomos podem finalmente ter uma janela para essa época misteriosa.
Não deixe de apreciar este vídeo que ilustra a órbita do 2MASS J18082002-5104378 B ao redor da Via Láctea, cortesia da JHU:
