Dizer "somos poeira estelar" pode ser um clichê, mas é um fato inegável que a maioria dos elementos essenciais da vida são feitos de estrelas.

"Pela primeira vez, agora podemos estudar a distribuição de elementos em nossa galáxia, "diz Sten Hasselquist da New Mexico State University." Os elementos que medimos incluem os átomos que constituem 97% da massa do corpo humano. "

Os novos resultados vêm de um catálogo de mais de 150, 000 estrelas; para cada estrela, inclui a quantidade de cada um de quase duas dúzias de elementos químicos. O novo catálogo inclui todos os chamados "elementos CHNOPS" - carbono, hidrogênio, azoto, oxigênio, fósforo, e enxofre - conhecidos por serem os blocos de construção de toda a vida na Terra. Esta é a primeira vez que medições de todos os elementos CHNOPS foram feitas para um número tão grande de estrelas.

Como sabemos quanto de cada elemento uma estrela contém? Claro, astrônomos não podem visitar estrelas para colher uma amostra do que são feitas, então, eles usam uma técnica chamada espectroscopia para fazer essas medições. Esta técnica divide a luz - neste caso, luz de estrelas distantes - em arco-íris detalhados (chamados espectros). Podemos calcular quanto de cada elemento uma estrela contém medindo a profundidade das manchas escuras e brilhantes nos espectros causados ​​por diferentes elementos.

Astrônomos do Sloan Digital Sky Survey fizeram essas observações usando o espectrógrafo APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment) no Sloan Foundation Telescope 2,5m no Apache Point Observatory no Novo México. Este instrumento coleta luz na parte do infravermelho próximo do espectro eletromagnético e a dispersa, como um prisma, para revelar assinaturas de diferentes elementos na atmosfera das estrelas. Uma fração dos quase 200, 000 estrelas pesquisadas pelo APOGEE se sobrepõem à amostra de estrelas visada pela missão Kepler da NASA, que foi projetado para encontrar planetas potencialmente semelhantes à Terra. O trabalho apresentado hoje concentra-se em noventa estrelas Kepler que mostram evidências de hospedar planetas rochosos, e que também foram pesquisados ​​pela APOGEE.

Embora o Sloan Digital Sky Survey seja mais conhecido por suas belas imagens públicas do céu, desde 2008, tem sido inteiramente um levantamento espectroscópico. As medições de química estelar atuais usam um espectrógrafo que detecta luz infravermelha - o espectrógrafo APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment), montado no telescópio Sloan Foundation de 2,5 metros no Observatório Apache Point no Novo México.

Jon Holtzman, da New Mexico State University, explica que "trabalhando na parte infravermelha do espectro, O APOGEE pode ver estrelas em muito mais da Via Láctea do que se estivesse tentando observar na luz visível. A luz infravermelha passa pela poeira interestelar, e o APOGEE nos ajuda a observar uma ampla gama de comprimentos de onda em detalhes, para que possamos medir os padrões criados por dezenas de elementos diferentes. "

O novo catálogo já está ajudando os astrônomos a obter uma nova compreensão da história e da estrutura de nossa Galáxia, mas o catálogo também demonstra uma conexão humana clara com os céus. Como disse o famoso astrônomo Carl Sagan, "nós somos feitos de material estelar." Muitos dos átomos que constituem o seu corpo foram criados em algum momento no passado distante dentro das estrelas, e esses átomos fizeram longas viagens dessas estrelas antigas até você.

Embora os humanos tenham 65% de oxigênio em massa, o oxigênio representa menos de 1% da massa de todos os elementos do espaço. As estrelas são principalmente hidrogênio, mas pequenas quantidades de elementos mais pesados ​​como o oxigênio podem ser detectados nos espectros das estrelas. Com esses novos resultados, O APOGEE encontrou mais desses elementos mais pesados ​​no interior da Galáxia. As estrelas da galáxia interna também são mais velhas, portanto, isso significa que mais elementos da vida foram sintetizados mais cedo nas partes internas da Galáxia do que nas partes externas.

Embora seja divertido especular que impacto a composição interna da Galáxia pode ter sobre onde a vida surge, somos muito melhores em compreender a formação de estrelas em nossa galáxia. Como os processos de produção de cada elemento ocorrem em tipos específicos de estrelas e ocorrem em taxas diferentes, eles deixam assinaturas específicas nos padrões de abundância química medidos por SDSS / APOGEE. Isso significa que o novo catálogo de abundância elementar do SDSS / APOGEE fornece dados para comparar com as previsões feitas por modelos de formação de galáxias.

Jon Bird, da Vanderbilt University, que trabalha na modelagem da Via Láctea, explica que "esses dados serão úteis para fazer progressos na compreensão da evolução galáctica, à medida que simulações cada vez mais detalhadas da formação de nossa galáxia estão sendo feitas, exigindo dados mais complexos para comparação. "

"É uma história de grande interesse humano que agora somos capazes de mapear a abundância de todos os principais elementos encontrados no corpo humano em centenas de milhares de estrelas em nossa Via Láctea, "disse Jennifer Johnson, da Universidade Estadual de Ohio." Isso nos permite colocar restrições sobre quando e onde em nossa galáxia a vida teve os elementos necessários para evoluir, uma espécie de 'zona habitável galáctica temporal' ".

O catálogo de abundâncias químicas a partir do qual esses mapas foram gerados foi divulgado publicamente como parte do lançamento do Décimo Terceiro Dados do SDSS, e está disponível gratuitamente online para qualquer pessoa em www.sdss.org.