Estrelas revelam o segredo da juventude

Os aglomerados globulares são coleções esféricas de estrelas, fortemente ligadas entre si por ação da gravidade. São relíquias dos primórdios do Universo, com idades típicas de 12-13 bilhões de anos (o Big Bang ocorreu há cerca de 13,7 bilhões de anos) e existem cerca de 150 aglomerados globulares na Via Láctea, que contêm muitas das estrelas mais velhas da nossa Galáxia. Mas, embora as estrelas sejam velhas e os aglomerados se tenham formado num passado distante, com o auxílio do telescópio MPG/ESO de 2,2 metros e do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, os astrônomos descobriram que alguns destes aglomerados ainda são jovens de espírito. O trabalho foi publicado na revista Nature em 20 de dezembro de 2012. “Embora estes aglomerados se tenham todos formado há vários bilhões de anos,” diz Francesco Ferraro (Universidade de Bolonha, Itália), líder da equipe que fez a descoberta, “começamos a pensar se alguns estariam envelhecendo mais depressa ou mais devagar que os outros. Ao estudar a distribuição de um tipo de estrela azul que existe nos aglomerados, descobrimos que alguns deles se desenvolveram efetivamente muito mais depressa, e encontramos uma maneira de medir a taxa de envelhecimento.” Os aglomerados estelares formam-se num curto espaço de tempo, o que significa que todas as estrelas no seu interior tendem a ter a mesma idade. No entanto, como as estrelas brilhantes de elevada massa queimam muito depressa o seu combustível, e os aglomerados globulares são muito velhos, deveria haver apenas estrelas de pequena massa ainda a brilhar no seu interior. No entanto, parece que não é isto que se passa: em certas e determinadas circunstâncias, as estrelas podem receber um novo surto de vida, ao receberem uma quantidade extra de matéria que as faz crescer e as torna substancialmente mais brilhantes. Isto pode acontecer se uma estrela suga matéria de uma companheira próxima, ou se as estrelas colidem entre si. Estas estrelas revigoradas chamam-se retardatárias azuis e tanto a sua massa elevada como o seu brilho são o cerne deste estudo. As estrelas mais pesadas deslocam-se para o interior do aglomerado, à medida que o aglomerado envelhece, num processo semelhante à sedimentação. Como as retardatárias azuis têm massas elevadas, estas estrelas são muito afetadas por este processo, enquanto o seu brilho intenso torna-as relativamente fáceis de observar. Para compreender melhor o processo de envelhecimento dos aglomerados, a equipe mapeou a localização das estrelas retardatárias azuis em 21 aglomerados globulares, a partir de imagens do telescópio MPG/ESO de 2,2 metros e do Telescópio Espacial Hubble, entre outros. O Hubble forneceu imagens de alta resolução dos centros compactos de 20 dos aglomerados, enquanto as imagens obtidos no solo forneceram uma visão mais geral das regiões exteriores menos compactas. Ao analisar os dados observacionais, a equipe descobriu que alguns aglomerados parecem jovens, com as estrelas retardatárias azuis distribuídas por todo o aglomerado, enquanto que um maior grupo de aglomerados se apresenta mais velho, com todas as estrelas retardatárias azuis localizadas no centro. Um terceiro grupo parece estar no processo de envelhecer, com as estrelas mais próximas do núcleo a migrar primeiro para o interior, e depois as estrelas cada vez mais exteriores a deslocarem-se progressivamente na direção do centro. “Uma vez que estes aglomerados se formaram mais ou menos todos ao mesmo tempo, este estudo revela enormes diferenças na taxa de evolução dos aglomerados,” disse Barbara Lanzoni (Universidade de Bolonha, Itália), co-autora do estudo. “No caso dos aglomerados que evoluem depressa, pensamos que o processo de sedimentação fique completo em algumas centenas de milhões de anos, enquanto que os que evoluem mais lentamente levariam várias vezes a idade atual do Universo para completar este processo.” À medida que as estrelas mais pesadas do aglomerado se deslocam em direção ao centro, o aglomerado sofre eventualmente um fenômeno chamado colapso do núcleo, onde o centro do aglomerado se compacta de modo extremamente denso. Os processos que levam ao colapso do núcleo são bem compreendidos, e estão diretamente relacionados com o número, a densidade e a velocidade a que se deslocam as estrelas. No entanto, a taxa à qual isto acontece não era conhecida até agora. Este estudo fornece a primeira prova empírica sobre a que velocidade envelhecem os diferentes aglomerados globulares.

Fonte: ESO