p Um retrato astrofotográfico das Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães (canto inferior esquerdo e canto superior direito, respectivamente) acima do Observatório Las Campanas, no Chile. Crédito:Sloan Digital Sky Survey
p Quer saber sobre a Resolução de Ano Novo para fazer mais exercícios? p Boas notícias dos vizinhos mais próximos da Via Láctea, as Nuvens de Magalhães:nunca é tarde para entrar em atividade.
p Após um início "preguiçoso" da formação de estrelas nos primeiros bilhões de anos de suas vidas, tanto a Grande quanto a Pequena Nuvens de Magalhães estão agora formando novas estrelas em um ritmo rápido.
p Astrônomos do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) chegaram a essa conclusão fazendo, e então analisando, os primeiros mapas químicos detalhados de galáxias além da nossa.
p “Mapeamos as posições, movimentos, e composições químicas de milhares de estrelas nessas galáxias próximas, "diz o líder do estudo David Nidever, um professor pesquisador de física na Montana State University com uma nomeação conjunta no National Optical Astronomical Observatory (NOAO). "Ler esses mapas nos ajuda a reconstruir a história de como essas galáxias formaram suas estrelas."
p As Grandes e Pequenas Nuvens de Magalhães são as vizinhas galácticas mais próximas da Via Láctea - galáxias companheiras que um dia se fundirão com a nossa galáxia. Eles foram nomeados em homenagem ao explorador Ferdinand Magellan, que liderou a primeira expedição europeia a circunavegar o globo. As duas galáxias são visíveis apenas do hemisfério sul, onde eles parecem brilhantes, nuvens finas. Embora os humanos tenham olhado para eles por milênios, esta é a primeira vez que os astrônomos fazem um mapa detalhado das composições químicas das estrelas dentro deles.
p Uma imagem da Grande Nuvem de Magalhães tirada com o Satélite Gaia do Observatório Europeu do Sul, com os mapas químicos feitos usando dados SDSS sobrepostos. Essas sobreposições mostram a quantidade relativa de elementos pesados (elementos mais pesados que o hélio) encontrados nas estrelas da galáxia. A escala de cores vai do amarelo (menos elementos pesados) ao roxo (elementos mais pesados). Crédito:David Nidever (Montana State University / NOAO) e a colaboração SDSS
p "Como essas galáxias só são visíveis no hemisfério sul, precisávamos olhar para eles de nosso telescópio no Chile, "diz Jennifer Sobeck, um Cientista de Pesquisa Sênior da Universidade de Washington e Gerente de Projeto para as operações do sul da pesquisa Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment 2 (APOGEE-2) do SDSS. O APOGEE-2 colocou os instrumentos SDSS - idênticos aos do Sloan Foundation Telescope no Novo México - no Irénée du Pont Telescope no Las Campanas Observatory, no Chile. "Esses mapas são a primeira grande descoberta a surgir de nosso novo olho no céu do sul, '"Sobeck acrescentou.
p A chave para fazer esses novos mapas é coletar espectros do maior número possível de estrelas. Os espectros são observações da quantidade de luz que as estrelas emitem em vários comprimentos de onda, ou cores. Os espectros de estrelas revelam muitas coisas sobre eles, como eles estão se movendo, a temperatura deles, os elementos químicos que eles contêm, e seu estágio no ciclo de vida estelar. O espectrógrafo APOGEE-2 Sul funciona principalmente em comprimentos de onda infravermelhos, mais do que o olho humano pode ver. Os mapas das Nuvens de Magalhães que a equipe de Nidever fez contavam com a capacidade dos espectros de revelar as composições químicas das estrelas.
p Medir as abundâncias químicas detalhadas encontradas nas estrelas pode fornecer um relógio e um velocímetro para a formação de estrelas, por causa de como os elementos em nosso universo são criados. Hidrogênio e hélio vieram do Big Bang, mas a maioria dos elementos mais pesados foram formados nas profundezas das estrelas, e só é liberado no final da vida de uma estrela, frequentemente por explosões de supernova. Isso significa que se você somar todos os elementos mais pesados que o hélio que você pode ver em todas as estrelas de uma galáxia, o total fornece uma medida de quantas estrelas essa galáxia formou durante sua vida. O que mais, a composição das estrelas revela a composição da nuvem de gás da qual foram feitas, servindo como um relógio para registrar a idade da estrela.
p O membro da equipe Sten Hasselquist, da Universidade de Utah, explica:"estrelas fazem diferentes tipos de elementos dependendo de seu tamanho. Estrelas mais pesadas fazem e liberam quantidades extras dos chamados 'elementos alfa, 'como carbono, oxigênio, néon, e magnésio. "No início da história de uma galáxia, estrelas adicionam muitos elementos alfa à galáxia, mas com o passar do tempo, a taxa desses elementos alfa é equilibrada por outros elementos, feito em estrelas de massa menor - a menos que uma nova explosão de formação estelar ocorra e prejudique o equilíbrio novamente. "Com o 'relógio' de todos os elementos pesados e o 'velocímetro' dos elementos alfa, podemos fazer modelos detalhados para reconstruir a taxa de formação de estrelas ao longo da história de uma galáxia, "Hasselquist acrescenta.
p Um gráfico que mostra a composição química da Grande Nuvem de Magalhães. Cada ponto representa uma estrela. O eixo horizontal mostra a abundância total de elementos pesados (em relação ao Sol), e o eixo vertical mostra a abundância de elementos "alfa" (por exemplo, carbono, magnésio, etc.). A abundância total de elementos pesados serve como um "relógio" medindo quando a galáxia formou suas estrelas, e a abundância de elementos alfa serve como um “velocímetro” medindo o quão ativamente a galáxia vem formando estrelas. Crédito:David Nidever (Montana State University / NOAO) e a colaboração SDSS
p Os resultados mostram que tanto as Grandes quanto as Pequenas Nuvens de Magalhães têm histórias muito diferentes da Via Láctea. A abundância relativa de elementos alfa de suas estrelas entrou em equilíbrio com valores muito mais baixos de elementos pesados (épocas anteriores) do que a Via Láctea, indicando alguns primeiros bilhões de anos "preguiçosos" nos quais poucas novas estrelas se formaram. Mas muito recentemente, elementos alfa se tornaram mais abundantes, indicando uma explosão de recente formação de estrelas.
p "Ambas as Nuvens de Magalhães começaram fazendo estrelas muito lentamente, "diz Christian Hayes, da University of Virginia, um membro chave da equipe de pesquisa. "Mas nos últimos dois bilhões de anos ou mais, eles de repente se tornaram muito mais ativos. Achamos que isso se deve à interação das Nuvens de Magalhães umas com as outras, enquanto ambas caíam em direção à Via Láctea. "
p Nos próximos bilhões de anos, ambas as Nuvens de Magalhães continuarão a se fundir com a Via Láctea, à medida que a força gravitacional de nossa galáxia muito maior os atrai, e assim começarão a formar estrelas em uma taxa ainda maior do que agora. Trabalhos recentes mostraram que em cerca de 2,5 bilhões de anos a Grande Nuvem de Magalhães será consumida pela Via Láctea com uma explosão cósmica de formação de estrelas. Nossos vizinhos mais próximos podem ter tido um passado preguiçoso, mas eles têm estado muito mais ativos recentemente, e terá um futuro ainda mais ativo. Nunca é tarde demais para ficar ativo.