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Encontradas as mais distantes estrelas da Via Láctea

agosto 12, 2014

Assim como todos os planetas do Sistema Solar orbitam o Sol, todas as estrelas da Via Láctea orbitam o grande buraco negro no centro de nossa galáxia. Mas qual é o tamanho da Via Láctea?

Astrônomos estão mais próximos de responder essa pergunta com a descoberta de duas remotas estrelas gigantes. “Essas são as estrelas mais distantes que já vimos na Via Láctea”, declara John Bochanski do Haverford College, o astrônomo que as encontrou. As duas estrelas ficam em uma região inexplorada do espaço e devem ajudar a medir a massa total de nossa galáxia, que é pouco conhecida.
As duas estrelas são gigantes vermelhas, sois idosos que brilham com tanta intensidade que podem ser observadas de longe. Uma delas fica a cerca de 890 mil anos-luz da Terra, na constelação de Peixes – 33 vezes mais distante do centro galáctico que nós, e muito além da fronteira do disco galáctico.

O único outro membro da Via Láctea localizado a uma distância comparável é uma pequena galáxia chamada de Leo I, que orbita nossa própria galáxia a uma distância de 850 mil anos-luz. Se a estrela em Peixes seguir uma órbita circular à mesma velocidade que nós, ela precisaria de aproximadamente oito bilhões de anos para completar uma única órbita ao redor da galáxia. Isso é mais que a metade da idade do Universo.
A outra estrela recém-descoberta fica a cerca de 780 mil anos-luz de distância, na constelação de Gêmeos, e mais de um milhão de anos-luz da outra estrela. Em comparação, a estrela individual mais distante conhecida até então fica a aproximadamente meio milhão de anos-luz da Terra.

A astrônoma Rosemary Wyse da Johns Hopkins University, que não participou da pesquisa, elogia o novo trabalho. “Eles provaram que existem estrelas localizadas a distâncias colossais”, aponta ela. “É simplesmente fascinante”. O projeto apenas começou, então provavelmente mais estrelas serão encontradas. “Isso será muito importante para um grande número de áreas científicas”, observa Wyse.
Para encontrar os residentes mais distantes da Via Láctea, a equipe de Bochanski começou com quase sete milhões de estrelas, usando dados de infravermelho próximo para selecionar as que tinham cores do tipo espectral M, que designa estrelas vermelhas e frias.

Ao adicionar outros critérios, os astrônomos reduziram a lista para 404 estrelas do tipo M. Em novembro último, Bochanski obteve espectros de algumas dessas estrelas. A maior parte delas se revelou como apenas anãs-vermelhas – sois tênues nas proximidades do disco galáctico – mas cinco eram M gigantes, e duas eram tão diminutas que só podiam estar extremamente distantes da Terra. A descoberta aparece no volume de 20 de julho do periódico Astrophysical Journal Letters.
Mas a descoberta levanta uma pergunta: “O que diabos uma M gigante está fazendo tão longe?” pergunta John Norris da Australian National University, astrônomo sem afiliação com a equipe de pesquisa.

Perto do fim de sua vida, uma estrela como o Sol expande e esfria; nosso Sol se tornará uma gigante amarela de tipo espectral G, e então uma gigante laranja do tipo K, antes de se transformar em uma gigante vermelha M, mais fria. Mas as estrelas no halo da Via Láctea – a população ancestral que envolve o disco galáctico – diferem do Sol por ter uma quantidade muito menor de elementos pesados. Quando essas estrelas se tornam gigantes, elas não ficam mais frias que o tipo K. As duas M gigantes, portanto, são anormalmente ricas em metais para estarem no halo, como se fossem milionários vivendo em locais desfavorecidos. 
Elas podem ter vindo de outra galáxia. De fato, cerca de duas dúzias de outras galáxias orbitam a Via Láctea.
As duas galáxias-satélite mais brilhantes – as Nuvens de Magalhães – têm grandes quantidades de estrelas com tantos elementos pesados que suas gigantes realmente se tornam vermelhas do tipo M.

Em contraste, a maior parte das outras galáxias-satélite é tão pequena que não têm poder estelar para produzir tantos elementos pesados, então ficam sem M gigantes. Assim, Bochanski suspeita que as duas M gigantes podem ter se originado em uma galáxia-satélite maior que a média.
Mas uma galáxia assim deveria ser luminosa o bastante para ser observada. Talvez ela tenha desintegrado. Ou talvez cada M gigante seja a estrela mais brilhante de uma galáxia tão difusa que ainda não sabemos de sua existência.

De qualquer forma, estrelas adicionais em distâncias tão grandes poderiam revelar a massa da Via Láctea porque, quanto mais massiva uma galáxia, mais rápido suas estrelas a orbitam, e as melhores estrelas para medir sua massa total são as mais distantes. Assim, mesmo que as estrelas recém-descobertas não sejam nativas da Via Láctea, elas poderiam revelar seu peso melhor que todas as estrelas que iluminam seu brilhante disco.