Webb e Hubble revelam uma relíquia da formação da nossa Galáxia
19 de junho de 2026
Novas observações do Webb, combinadas com várias observações do Hubble, comprovam que Terzan 5 é um sistema estelar autónomo e auto-enriquecedor que contém até quatro populações estelares distintas. Este sistema orbita no interior do bojo central da nossa Galáxia, a Via Láctea.
Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Giorgia Zullo (Universidade de Bolonha), Francesco Ferraro (Universidade de Bolonha); processamento de imagem - Alyssa Pagan (STScI)
Investigadores confirmaram uma nova classe de objetos na nossa Galáxia, a Via Láctea: sobreviventes denominados "fragmentos fósseis do bojo". Terzan 5 é o protótipo destes vestígios da formação inicial da nossa Galáxia. Recorrendo ao Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA e ao Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, os investigadores demonstraram que Terzan 5 não é um enxame globular, como tinha sido anteriormente classificado. Em vez disso, trata-se de algo muito mais estranho e raro.
O enxame contém quatro gerações distintas de estrelas, o que o confirma como o protótipo de um "fragmento fóssil do bojo". Há milhares de milhões de anos, enxames primordiais semelhantes espalharam-se e fundiram-se para formar o bojo da Via Láctea, mas Terzan 5 permaneceu intacto até aos dias de hoje.
O novo estudo, que combinou observações recentes do Webb com dados recolhidos ao longo de 12 anos pelo Hubble, revelou que Terzan 5 passou por até quatro episódios distintos de formação estelar, confirmando que não se trata de um verdadeiro enxame globular.
Um enxame globular de estrelas tem, normalmente, apenas uma população de estrelas antigas. Novos dados não só confirmam a existência de duas populações distintas de estrelas em Terzan 5, como também fornecem evidências de duas "rondas" mais recentes de formação estelar. Embora localizado no povoado bojo da Via Láctea - a região central e esférica da nossa Galáxia, composta por estrelas mais antigas -, Terzan 5 era suficientemente massivo para manter a sua identidade separada, enquanto sistemas mais leves se espalharam e se misturaram para formar o bojo há milhares de milhões de anos. É como um grumo numa massa de bolo que, de resto, está bem misturada.
"As novas observações do Webb no infravermelho próximo, cruzadas com observações de arquivo do Hubble, deram-nos uma imagem muito mais clara da história de Terzan 5", afirmou Giorgia Zullo, que liderou a investigação e é doutoranda na Universidade de Bolonha, em Itália.
Estes resultados foram apresentados numa conferência de imprensa na passada terça-feira, durante a 248.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana, e foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics.
Quatro gerações de estrelas
Descoberto em 1968 pelo astrónomo Azop Terzan, Terzan 5 assemelha-se, em muitos aspetos, a um enxame globular. No entanto, em 2009, descobriu-se que este sistema albergava duas populações distintas de estrelas. Em 2016, o Hubble forneceu a primeira estimativa das suas idades, revelando que uma se formou há cerca de 12 mil milhões de anos (na altura em que a própria Via Láctea se estava a formar) e a outra há cerca de 5 mil milhões de anos, pouco antes de a Terra começar a formar-se. Isto apontava para uma história mais complexa do que a de um enxame globular típico.
O estudo de Terzan 5 é complicado pela sua localização numa região da nossa Galáxia repleta de estrelas e fortemente obscurecida pela poeira. Foi aqui que o Webb entrou em ação. A sua visão infravermelha permitiu à equipa de investigação ver através da poeira e catalogar muitas mais estrelas, incluindo mais ténues, do que em trabalhos anteriores. Ao medir as cores e o brilho das estrelas, os astrónomos podem classificá-las em populações de diferentes idades e composições químicas.
O Webb conseguiu medir estas propriedades-chave para todas as estrelas dentro do campo de visão no céu - tanto as estrelas dentro de Terzan 5 como as estrelas de primeiro plano não relacionadas. Para isolar as estrelas de Terzan 5, a equipa contou com a potência e a longevidade do Hubble. O intervalo de 12 anos entre as exposições do Hubble permitiu à equipa medir movimentos muito pequenos de estrelas individuais, conhecidos como movimentos próprios, para determinar quais as estrelas que pertencem a Terzan 5 e quais fazem parte do bojo da Via Láctea.
Ao combinar dados do Webb e do Hubble, os investigadores encontraram fortes indícios da existência de mais duas populações estelares, uma que se formou há 3,8 mil milhões de anos e outra há apenas 2,5 mil milhões de anos. Conseguiram também determinar as idades das populações estelares já conhecidas com uma precisão sem precedentes, descobrindo que estas se formaram há 12,5 mil milhões e 4,7 mil milhões de anos.
Com as duas gerações de estrelas anteriormente conhecidas, os astrónomos não podiam excluir a possibilidade de que Terzan 5 tivesse interagido com outro objeto, como um enxame globular ou uma nuvem molecular gigante, enriquecendo-se com novo gás e poeira que desencadearam uma segunda ronda de formação estelar. Com quatro gerações estelares, essas explicações foram descartadas.
As medições da composição estelar das populações de Terzan 5, realizadas no Observatório W. M. Keck e no VLT (Very Large Telescope) do ESO, também apontam para populações muito distintas. "A par das idades destas populações, o enxame preserva um registo fóssil do enriquecimento progressivo de elementos pesados por supernovas", afirmou o coautor R. Michael Rich, astrónomo investigador da Universidade da Califórnia, em Los Angeles.
Terzan 5 deu origem a várias gerações de estrelas porque conseguiu reter as matérias-primas necessárias. Existem indícios de poderosas explosões de supernova em Terzan 5 que formaram elementos mais pesados, os quais foram absorvidos pelas gerações subsequentes de estrelas. Em sistemas de menor massa, a própria força das explosões poderia ter ejetado os elementos resultantes, bem como varrido o gás e a poeira remanescentes. O progenitor de Terzan 5 tinha massa suficiente para reter essas ejeções estelares, permitindo que novas gerações de estrelas se formassem ao longo de milhares de milhões de anos.
"Fragmento fóssil do bojo"
Os resultados mostram que Terzan 5 é, muito provavelmente, o remanescente de um sistema estelar muito mais massivo que se formou inicialmente há 12,5 mil milhões de anos. Terzan 5 é extraordinário porque sobreviveu - e nunca se fundiu nem se "misturou" totalmente com o bojo da Via Láctea. "Por alguma razão, este aglomerado peculiar de estrelas formou-se separadamente do bojo e não foi destruído quando o próprio bojo se formou", afirmou Francesco R. Ferraro, professor na Universidade de Bolonha e investigador principal das observações do Webb. "Terzan 5 é o que hoje chamamos de 'fragmento fóssil do bojo', porque se assemelha aos aglomerados primordiais que contribuíram para a formação do bojo".
Até à data, existe outro objeto cósmico conhecido semelhante a Terzan 5. Liller 1 foi o segundo a ser reclassificado de enxame globular para fragmento fóssil do bojo. Também contém várias gerações de estrelas. Pode haver mais objetos semelhantes. Entre 40 a 50 enxames globulares adicionais que orbitam no interior do bojo serão examinados pela equipa de Ferraro para determinar se as suas populações estelares são todas iguais, como nos enxames globulares, ou se apresentam várias gerações, como nos fragmentos fósseis do bojo.
Possíveis paralelos para a formação de galáxias próximas e distantes
Em última análise, esta investigação poderá melhorar o que sabemos sobre a maneira como os bojos centrais das galáxias se formam ao longo de centenas de milhões de anos. "Com base em observações e simulações detalhadas, pensamos que as galáxias no Universo primitivo possuíam enormes discos de gás que se fragmentaram em aglomerados e formaram estrelas. Estes aglomerados migraram para o centro das galáxias e muitos fundiram-se para formar os seus bojos", afirmou Barbara Lanzoni, coautora e professora associada da Universidade de Bolonha. Por exemplo, o Webb revelou vários exemplos de galáxias "grumosas" que se estavam a formar ativamente quando o Universo tinha apenas algumas centenas de milhões de anos, como os aglomerados na galáxia chamada Firefly Sparkle. "Terzan 5 poderá fornecer evidências diretas que ajudem a explicar como se formaram os bojos nas galáxias em todo o Universo", afirmou Barbara.
