p A nova descoberta tem apenas 14% do tamanho do Sol e é o novo recordista para a estrela com o menor complemento de elementos pesados. Tem quase o mesmo complemento de elemento pesado que Mercúrio, o menor planeta do nosso sistema solar. Crédito:Kevin Schlaufman / JHU
p Astrônomos descobriram o que poderia ser uma das estrelas mais antigas do universo, um corpo quase inteiramente feito de materiais expelidos do Big Bang. p A descoberta desta minúscula estrela de aproximadamente 13,5 bilhões de anos significa que mais estrelas com massa muito baixa e conteúdo de metal muito baixo estão provavelmente lá fora - talvez até mesmo algumas das primeiras estrelas do universo.
p A estrela é incomum porque, ao contrário de outras estrelas com muito baixo teor de metal, faz parte do "disco fino" da Via Láctea - a parte da galáxia em que reside nosso próprio sol.
p E porque esta estrela é tão velha, pesquisadores dizem que é possível que nossa vizinhança galáctica seja pelo menos 3 bilhões de anos mais velha do que se pensava anteriormente. Os resultados são publicados em
The Astrophysical Journal .
p "Esta estrela é talvez uma em 10 milhões, "disse o autor principal Kevin Schlaufman, um professor assistente de física e astronomia da Universidade Johns Hopkins. "Isso nos diz algo muito importante sobre as primeiras gerações de estrelas."
p As primeiras estrelas do universo após o Big Bang teriam consistido inteiramente de elementos como hidrogênio, hélio, e pequenas quantidades de lítio. Essas estrelas então produziram elementos mais pesados do que o hélio em seus núcleos e semearam o universo com eles quando explodiram como supernovas.
p A próxima geração de estrelas formada a partir de nuvens de material misturado a esses metais, incorporando-os em sua composição. O conteúdo de metal, ou metalicidade, de estrelas no universo aumentou à medida que o ciclo de nascimento e morte de estrelas continuou.
O recém-descoberto sistema estelar orbita a galáxia em uma órbita circular que, como a órbita do sol, nunca se afasta muito do plano da galáxia. Por outro lado, a maioria das estrelas pobres em metais tem órbitas que as levam através da galáxia e longe de seu plano. Crédito:Kevin Schlaufman / JHU p A metalicidade extremamente baixa da estrela recém-descoberta indica que, em uma árvore genealógica cósmica, pode demorar apenas uma geração a partir do Big Bang. De fato, é o novo detentor do recorde para a estrela com o menor complemento de elementos pesados - tem aproximadamente o mesmo conteúdo de elementos pesados que o planeta Mercúrio. Em contraste, nosso sol está a milhares de gerações abaixo dessa linha e tem um conteúdo de elementos pesados igual a 14 Júpiter.
p Os astrônomos encontraram cerca de 30 estrelas antigas "pobres em metais" com a massa aproximada do sol. A estrela que Schlaufman e sua equipe encontraram, Contudo, tem apenas 14% da massa do sol.
p A estrela faz parte de um sistema de duas estrelas orbitando em torno de um ponto comum. A equipe encontrou o minúsculo, estrela "secundária" quase invisivelmente tênue depois que outro grupo de astrônomos descobriu a estrela "primária" muito mais brilhante. Essa equipe mediu a composição do primário estudando um espectro óptico de alta resolução de sua luz. A presença ou ausência de linhas escuras no espectro de uma estrela pode identificar os elementos que ela contém, como carbono, oxigênio, hidrogênio, ferro, e mais. Nesse caso, a estrela tinha metalicidade extremamente baixa. Esses astrônomos também identificaram um comportamento incomum no sistema estelar que implicava a presença de uma estrela de nêutrons ou buraco negro. Schlaufman e sua equipe descobriram que isso era incorreto, mas ao fazer isso, eles descobriram o companheiro muito menor da estrela visível.
p A existência da estrela companheira menor acabou sendo a grande descoberta. A equipe de Schlaufman foi capaz de inferir sua massa estudando a leve "oscilação" da estrela primária à medida que a gravidade da pequena estrela a puxava.
p Ainda no final da década de 1990, pesquisadores acreditavam que apenas estrelas massivas poderiam ter se formado nos primeiros estágios do universo - e que nunca poderiam ser observadas porque queimam seu combustível e morrem muito rapidamente.
p Mas, à medida que as simulações astronômicas se tornaram mais sofisticadas, eles começaram a sugerir que, em certas situações, uma estrela deste período de tempo com massa particularmente baixa ainda poderia existir, até mais de 13 bilhões de anos desde o Big Bang. Ao contrário de grandes estrelas, os de baixa massa podem viver por tempos excessivamente longos. Estrelas anãs vermelhas, por exemplo, com uma fração da massa do sol, acredita-se que vivam trilhões de anos.
p A descoberta desta nova estrela ultra pobre em metais, denominado 2MASS J18082002-5104378 B, abre a possibilidade de observar estrelas ainda mais velhas.
p "Se a nossa inferência estiver correta, então, estrelas de baixa massa que têm uma composição exclusivamente resultante do Big Bang podem existir, "disse Schlaufman, que também é afiliado ao Instituto de Engenharia e Ciência Intensiva de Dados da universidade. "Mesmo que ainda não tenhamos encontrado um objeto como esse em nossa galáxia, pode existir. "