Hubble Resolve Mistério de Fusão dos Primeiros Anos da Via Láctea

Nossa galáxia, a Via Láctea, cresceu para o seu tamanho atual em parte ao consumir galáxias menores. Agora, novos dados do Telescópio Espacial Hubble da NASArevelam segredos da formação da galáxia.Os dados apresentados demonstram de forma definitiva a fusão de uma galáxia anã com a jovem Via Láctea em fases iniciais de sua evolução. Esta descoberta amplia nosso conhecimento sobre a história da nossa galáxia em 1,8 bilhão de anos no passado.

Os resultados publicados na segunda-feira no jornalNature Astronomy.

A Via Láctea, atualmente, é uma galáxia espiral massiva que abriga centenas de bilhões de estrelas. No entanto, nossa galáxia não era sempre tão grande; ela cresceu formando novas estrelas a partir de suas nuvens de gás, bem como coletando estrelas, gás ematéria escurade outras galáxias através de fusões.

A mais recente fusão massiva na história da nossa galáxia ocorreu com a galáxia anã de Sagitário, começando há mais de 6 bilhões de anos e ainda em andamento hoje. Ao olhar para o passado ainda mais distante, os pesquisadores descobriram que a galáxia Via Láctea consumiu outra galáxia anã chamadaGaia-Sausage-EnceladusHá 10 bilhões de anos. Esta antiga fusão afetou significativamente a estrutura do disco de estrelas da nossa galáxia. Outras fusões menores ocorreram entre esses dois.

Mas a história da nossa galáxia não para por aí. Tanto observações quanto simulações sugerem que outra grande fusão precedeu essas duas, embora os detalhes do evento tenham sido fortemente debatidos. Agora, o Hubble revelou evidências definitivas de uma fusão anterior que ocorreu há cerca de 11,8 bilhões de anos, ou apenas 2 bilhões de anos após o Big Bang.

Nossa casa é a galáxia Milky Way, mas não sabemos como nossa casa foi construída", disse Davide Massari, autor principal, Observatório de Astrofísica e Ciências Espaciais de Bolonha, na Itália. "Neste artigo, descobrimos de onde veio a primeira leva significativa de tijolos: uma galáxia anã que chamamos de LKH.

Locais de arqueologia cósmica

Grandes pesquisas astronômicas e dados precisos de naves espaciais, como a da Agência Espacial Europeia (ESA),Missão Gaiatêm sido fundamentais para reconstruir a história da nossa galáxia. Quanto mais longe os cientistas tentam olhar para a história da nossa galáxia, mais difícil fica para distinguir o que aconteceu. Quando a nossa galáxia era jovem, era menor e muito mais próxima em tamanho das galáxias com as quais colidiu. Também era mais caótica, e é possível que as marcas de fusões tenham sido apagadas ao longo de bilhões de anos.

É para esse passado obscuro que o Hubble olhou. Os pesquisadores usaram o Hubble para estudar algumas das 300 bilhões de estrelas da galáxia Milky Way.aglomerados globularescoleções imensas, aproximadamente esféricas, de dezenas de milhares a alguns milhões de estrelas. Os aglomerados globulares contêm algumas das estrelas mais antigas da nossa galáxia, e podem agir como sítios arqueológicos cósmicos que preservam estrelas de outras galáxias que a Via Láctea coletou.

Graças à alta resolução e profundidade das imagens do Hubble, pudemos medir a idade e o conteúdo metálico desses aglomerados com precisão sem precedentes", afirmou Chiara Zerbinati, coautora do estudo, da Universidade de Bolonha, na Itália. "Juntas com as medições do Gaia, isso permitiu distinguir uma população de aglomerados globulares que é diferente das outras. Estes são os aglomerados que nasceram em LKH, e eles nos dizem quando aquela galáxia foi devorada pela nossa, e quão massiva ela era.

A equipe analisou observações do Hubble de 39 aglomerados globulares na região interna de 20.000 anos-luz da nossa galáxia, onde as evidências das fusões mais antigas deveriam ser preservadas. Esperavam que esta amostra contivesse aglomerados globulares que se formaram dentro da jovem Via Láctea, bem como aqueles coletados da galáxia anã Gaia-Sausage-Enceladus, há cerca de 10 bilhões de anos.

Utilizando observações sensíveis do Hubble para determinar a idade precisa de cada aglomerado e a metalicidade associada - a abundância de elementos mais pesados que o hélio -, eles determinaram que havia uma terceira população de aglomerados globulares nas regiões internas da nossa galáxia. A equipe descobriu que esses aglomerados são mais antigos do que o grupo coletado na fusão Gaia-Sausage-Enceladus, mas mais jovens do que aqueles nascidos na Via Láctea, independentemente do seu conteúdo metálico. Esses aglomerados, portanto, vieram de uma fusão separada e ainda mais antiga - na qual a Via Láctea absorveu uma galáxia anã contendo aproximadamente 500 milhões de vezes a massa do Sol em estrelas, uma fração significativa da massa da nossa galáxia na época. Eles nomearam esta galáxia anã Low-energy-Kraken-Heracles, ou LKH, em homenagem a três estudos anteriores que defenderam a ideia de uma fusão na fase inicial da história da nossa galáxia.

Uma fusão tão grande tão cedo na formação da Via Láctea tem implicações profundas para a evolução da nossa galáxia.

Alguns estudos anteriores argumentaram que as fases iniciais da evolução da nossa galáxia foram definidas apenas por estrelas nascidas dentro da nossa galáxia", diz Massari. "Aqui, mostramos que as estrelas nascidas em galáxias externas também precisam ser consideradas.

A equipe planeja continuar seu trabalho para desvendar a história da Via Láctea estudando seus aglomerados globulares, com o objetivo de caracterizar todas as fusões massivas que a nossa galáxia experimentou ao longo da história cósmica.

"O Hubble está observando aglomerados globulares que nunca foram estudados antes, e isso nos ajudará a caracterizar os eventos de fusão que remontam a muito tempo na história da galáxia de Via Láctea", afirmou Fernando Aguado-Agelet, coautor da Universidade de Vigo e da Universidade de La Laguna na Espanha.

O Telescópio Espacial Hubble está em operação há mais de três décadas e continua a fazer descobertas revolucionárias que moldam nossa compreensão fundamental do universo. Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a Agência Espacial Europeia (ESA). O Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, em Greenbelt, Maryland, gerencia o telescópio e as operações da missão. A Lockheed Martin Space também apoia as operações da missão em Goddard. O Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, em Baltimore, que é operado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia, conduz as operações científicas do Hubble para a NASA.

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Ilustração da Fusão da Via Láctea LKH

Há cerca de 12 bilhões de anos, uma galáxia anã conhecida como LKH colidiu com uma jovem Via Láctea e se fundiu com ela. Esta ilustração conceitual retrata essa colisão. O Telescópio Espacial Hubble da NASA descobriu evidências definitivas dessa colisão ao estudar aglomerados estelares globulares.

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