Durante anos as estrelas mais primitivas residentes fora da Via Láctea conseguiram esconder-se mas agora foram finalmente desmascaradas. Novas observações utilizando o Very Large Telescope do ESO solucionaram um importante problema astrofísico relativo às estrelas mais antigas na nossa vizinhança galáctica - o qual é crucial para compreender as estrelas que se formaram muito cedo no Universo.
"Na realidade, descobrimos uma falha nos métodos forenses utilizados até agora," diz Else Starkenburg, autora principal do artigo que apresenta este trabalho. "O nosso método mais desenvolvido permitiu-nos descobrir as estrelas primitivas escondidas no meio de todas as outras estrelas mais comuns."
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A galáxia anã de Fornax é uma das galáxias vizinhas da nossa Via Láctea.
Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2
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Pensa-se que as estrelas primitivas se formaram a partir de matéria forjada pouco depois do Big Bang, há 13,7 mil milhões de anos. Estas estrelas têm, tipicamente, menos que uma milésima parte da quantidade de elementos químicos mais pesados que o hidrogénio e o hélio, encontrados no Sol, e são chamadas "estrelas extremamente pobres em metais". Pertencem a uma das primeiras gerações de estrelas no Universo próximo. Tais estrelas, extremamente raras, são observadas principalmente na Via Láctea.
Os cosmólogos pensam que as galáxias maiores, como a Via Láctea, se formaram a partir da fusão de galáxias mais pequenas. A população de estrelas extremamente pobres em metais ou "primitivas" da Via Láctea deveria estar já presente nas galáxias anãs que lhe deram origem, e por isso, populações similares deveriam estar igualmente presentes noutras galáxias anãs. "Até agora, evidências destas populações têm sido escassas," diz a co-autora Giuseppina Battaglia. "Enormes levantamentos feitos nos últimos anos mostraram continuamente que as populações estelares mais antigas da Via Láctea e de galáxias anãs não coincidem, facto que não é de todo esperado segundo os modelos cosmológicos."
A abundância dos elementos é medida a partir de espectros, que nos fornecem as impressões digitais químicas das estrelas. A Equipa de Abundâncias e Velocidades Radiais de Galáxias Anãs utilizou o instrumento FLAMES montado no Very Large Telescope do ESO para medir o espectro de cerca de 2000 estrelas gigantes individuais em quatro das nossas vizinhas galáxias anãs: Fornax, Escultor, Sextante e Carina. Uma vez que as galáxias anãs estão a distâncias típicas de 300.000 anos-luz - o que corresponde a cerca de três vezes o tamanho da Via Láctea - apenas riscas e bandas intensas no espectro puderam ser medidas, e mesmo estas aparecem como uma impressão digital ténue e esborratada. A equipa descobriu que, de entre a sua grande colecção, nenhuma das impressões digitais espectrais parecia pertencer à classe de estrelas que procuravam, as raras estrelas extremamente pobres em metais encontradas na Via Láctea.
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A galáxia anã Escultor.
Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2
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A equipa de astrónomos liderada por Starkenburg conseguiu agora resultados interessantes ao comparar cuidadosamente os espectros com modelos computacionais. Esta equipa descobriu que apenas diferenças muito subtis distinguem a impressão digital química de uma estrela pobre em metais normal e de uma estrela extremamente pobre em metais, e explica porque é que os métodos anteriores não foram bem sucedidos na identificação destas estrelas.
Os astrónomos confirmaram também o quase imaculado estado de várias estrelas extremamente pobres em metais, graças aos espectros muito detalhados obtidos pelo instrumento UVES montado no Very Large Telescope do ESO. "Comparadas com as impressões digitais muito ténues que tínhamos anteriormente, estas assemelham-se à impressão digital vista ao microscópio," explica Vanessa Hill, membro da equipa. "Infelizmente, apenas um pequeno número de estrelas pode ser observado desta maneira devido a esta ser uma observação que demora muito tempo".
"Entre as novas estrelas extremamente pobres em metais descobertas nestas galáxias anãs, três têm uma quantidade relativa de elementos químicos entre apenas 1/3000 e 1/10 000 da que é observada no Sol, incluindo assim a estrela que detém o actual recorde da mais primitiva encontrada fora da Via Láctea," diz Martin Tafelmeyer, membro da equipa.
"O nosso trabalho não só revelou algumas das muito interessantes primeiras estrelas destas galáxias, como ainda fornece uma nova e poderosa técnica de detecção de estrelas deste tipo," conclui Starkenburg. "A partir de agora as estrelas já não têm sítio onde se esconder!"
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