Há muito que os cientistas acreditam que as estrelas tendem a assentar na mesma parte geral de uma galáxia onde originalmente se formaram. Alguns astrofísicos recentemente questionaram a validade desta teoria, e agora novas simulações mostram que, pelo menos em galáxias parecidas com a Via Láctea, as estrelas como o Sol podem migrar grandes distâncias.
Mais, se o nosso Sol migrou para longe do seu local de formação há mais de 4 mil milhões de anos atrás, isso pode mudar a noção de que existem partes das galáxias -- as chamadas zonas habitáveis -- que são mais conducentes para conter vida que outras áreas.
"A nossa visão da extensão da zona habitável baseia-se em parte na ideia que certos elementos químicos necessários para a vida estão disponíveis em algumas partes de um disco da galáxia mas não em outras," disse Rok Roskar, um estudante a tirar o seu doutoramento em Astronomia na Universidade de Washington.
"Se as estrelas migram, então essa zona não pode ser um lugar estacionário."
Se a ideia de uma zona habitável não tem nexo, então isso mudaria a compreensão dos cientistas do onde e como a vida pode evoluir numa galáxia, disse.
Roskar é o autor principal de um artigo descrevendo as descobertas das simulações, publicado na edição de 10 de Setembro da Astrophysical Journal Letters. Os co-autores são Thomas R. Quinn, também da Universidade de Washington, Victor Debattista da Universidade de Central Lancashire em Inglaterra, Gregory Stinson e James Wadsley da Universidade McMaster no Canadá.
Usando mais de 100.000 horas de tempo de computador numa rede de computadores da Universidade de Washington e um supercomputador na Universidade do Texas, os cientistas correram simulações da formação e evolução de um disco galáctico a partir de material que rodopiou em conjunto 4 mil milhões de anos após o Big-Bang.
As simulações começam com condições há cerca de 9 mil milhões de anos atrás, após o material do disco da nossa galáxia ter maioritariamente se agregado mas cuja formação do disco não tenha ainda começado. Os cientistas estipularam parâmetros básicos para imitar o desenvolvimento da Via Láctea até esse ponto, mas deixaram a galáxia simulada evoluir sozinha.
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Imagem de uma simulação computacional que mostra o desenvolvimento e evolução do disco de uma galáxia como a Via Láctea.
Crédito: Rok Roskar
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Se uma estrela, durante a sua órbita em torno do centro da galáxia, for interceptada por um braço espiral da galáxia, os cientistas previamente assumiam que a órbita da estrela tornar-se-ia mais errática da mesma maneira que a roda de um carro oscila depois de passar por um buraco na estrada.
No entanto, nas novas simulações as órbitas de algumas estrelas podem tornar-se maiores ou mais pequenas mas ainda permanecerem muito circulares após atingirem a massiva onda espiral. O nosso Sol tem uma órbita quase circular, por isso os achados significam que quando se formou há 4,59 mil milhões de anos atrás (cerca de 50 milhões de anos antes da Terra), podia estar ou mais perto ou mais longe do centro da Galáxia, em vez de a meio do limite exterior onde está agora.
A migração das estrelas também pode ajudar a explicar um problema duradouro na mistura química das estrelas na vizinhança do nosso Sistema Solar, que há muito se sabe que é mais misturado e diluído que o esperado se as estrelas passam todas as suas vidas onde nasceram. Ao trazer estrelas de muitos locais diferentes, a vizinhança do Sol tornou-se um lugar mais diverso e interessante, disse o investigador.
Tais migrações estelares parecem depender da galáxia ter braços espirais que se dobram no seu caminho pela galáxia, como as da Via Láctea, disse Roskar.
"A nossa galáxia simulada é muito idealizada na formação do disco, mas nós acreditamos que é indicativo da formação de uma galáxia tipo-Via Láctea," disse. "De certo modo, estudar a Via Láctea é a coisa mais difícil de fazer porque nos encontramos dentro dela e não a podemos ver de fora. Não podemos dizer com certeza que o Sol teve este tipo de migração."
No entanto, existem evidências observacionais recentes que indicam que tal migração pode ocorrer também noutras galáxias, afirmou.
Roskar salientou que os investigadores não são os primeiros a sugerir que as estrelas possam ser capazes de migrar grandes distâncias nas galáxias, mas são os primeiros a demonstrar os efeitos de tais migrações numa simulação de um disco galáctico em crescimento.
As descobertas têm por base algumas execuções das simulações, mas espera-se que mais outras execuções usando os mesmos parâmetros e propriedades físicas produzam largamente os mesmos resultados.
"Quando mexemos o nosso café, irá raramente ficar com o mesmo aspecto duas vezes, mas o processo geral, e o sabor resultante, é sempre o mesmo," disse Wasley, o membro da equipa da Universidade de McMaster.
Os cientistas planeiam correr mais simulações com várias propriedades físicas para gerar diferentes tipos de discos galácticos, e depois determinar se as estrelas mostram capacidades semelhantes para migrar grandes distâncias dentro dos diferentes tipos de discos galácticos.
Links:
Notícias relacionadas:
Universidade de Washington (comunicado de imprensa)
Astrophysical Journal Letter (requer subscrição)
New Scientist
Universe Today
Science Daily
UPI
Simulação:
Vídeo em formato MPG
Via Láctea:
Wikipedia
Absolute Astronomy
SEDS |