Diagrama esquemático mostrando dois estágios da formação de estrelas na galáxia da Via Láctea de acordo com Noguchi. Na ilustração superior, azul (frio) e vermelho (quente) indicam gás. O mapa de cores no painel inferior mostra a distribuição da composição elementar das estrelas calculada pelo modelo de Noguchi com a linha roxa indicando como a composição elementar do gás muda ao longo do tempo (Crédito:M. Noguchi, cortesia da Natureza). Os contornos sobrepostos mostram a distribuição de estrelas solares vizinhas observadas pelo APOGEE, um dispositivo espectroscópico conectado ao telescópio de 2,5 m da Alfred P. Sloan Foundation no Apache Point Observatory no Novo México (Crédito:M. Haywood et al. A&A, 589, 66 (2016), reproduzido com permissão © ESO).
A Via Láctea já morreu antes, e agora estamos no que é considerado sua segunda vida. Cálculos de Masafumi Noguchi (Tohoku University) revelaram detalhes até então desconhecidos sobre a Via Láctea. Estes foram publicados na edição de 26 de julho de Natureza .
As estrelas da Via Láctea se formaram em duas épocas diferentes por meio de mecanismos diferentes. Houve um longo período de dormência no meio, quando a formação de estrelas cessou. Nossa galáxia natal acabou por ter uma história mais dramática do que se pensava originalmente.
Ao calcular a evolução da Via Láctea ao longo de um período de 10 bilhões de anos, Noguchi incluiu o conceito de "acúmulo de fluxo frio, "uma nova ideia proposta por Avishai Dekel (Universidade Hebraica) e colegas. Ela descreve como as galáxias coletam gás circundante durante sua formação. Embora a formação de dois estágios tenha sido sugerida para galáxias muito mais massivas por Yuval Birnboim (Universidade Hebraica) e colegas , Noguchi pôde confirmar que a mesma imagem se aplica à nossa Via Láctea.
A história da Via Láctea está inscrita na composição elementar das estrelas, porque as estrelas herdam a composição do gás a partir do qual são formadas - na verdade, as estrelas "memorizam" a abundância do elemento no gás no momento em que são formadas.
Existem dois grupos de estrelas na vizinhança solar com composições diferentes. Um grupo é rico em elementos α, como oxigênio, magnésio e silício. O outro contém muito ferro. Observações recentes de Misha Haywood (Observatoire de Paris) e colegas revelaram que esse fenômeno prevalece em uma vasta região da Via Láctea. A origem desta dicotomia não era clara. O modelo de Noguchi fornece uma resposta a este enigma de longa data.
Predição do modelo para três regiões diferentes da Via Láctea (Crédito:M. Noguchi, cortesia da Natureza). Os contornos são de observações do APOGEE (Crédito:M. Haywood et al. A&A, 589, 66 (2016), reproduzido com permissão © ESO).
A descrição de Noguchi da história da Via Láctea começa no ponto em que fluxos de gás frio fluíram para a galáxia (acúmulo de fluxo frio) e estrelas se formaram a partir desse gás. Durante este período, o gás rapidamente começou a acumular elementos α liberados por explosões de supernovas do tipo II de vida curta. Essas estrelas de primeira geração são, portanto, ricas em elementos α.
Quando as ondas de choque apareceram e aqueceram o gás a altas temperaturas, 7 bilhões de anos atrás, o gás parou de fluir para a galáxia e as estrelas pararam de se formar. Durante este período, explosões retardadas de supernovas de vida longa do tipo Ia injetaram ferro no gás e mudaram sua composição elementar. À medida que o gás resfria emitindo radiação, começou a fluir de volta para a galáxia 5 bilhões de anos atrás (fluxo de resfriamento) e fez a segunda geração de estrelas ricas em ferro, incluindo nosso sol.
De acordo com Benjamin Williams (Universidade de Washington) e colegas, nossa galáxia vizinha, Andrômeda, também formou estrelas em duas épocas distintas. O modelo de Noguchi prevê que galáxias espirais massivas como a Via Láctea e Andrômeda experimentaram uma lacuna na formação de estrelas, ao passo que galáxias menores formaram estrelas continuamente. Noguchi espera que "observações futuras de galáxias próximas possam revolucionar nossa visão sobre a formação de galáxias."
