Dados do satélite de mapeamento estelar Gaia da ESA revelaram evidências tentadoras de que o aglomerado de estrelas mais próximo do Sol está sendo interrompido pela influência gravitacional de uma estrutura massiva, mas invisível, em nossa galáxia.

Se for verdade, isso pode fornecer evidências para uma população suspeita de "subhalos de matéria escura". Essas nuvens invisíveis de partículas são consideradas relíquias da formação da Via Láctea, e agora estão espalhados por toda a galáxia, formando uma subestrutura invisível que exerce uma influência gravitacional perceptível em qualquer coisa que se aproxime demais.

Tereza Jerabkova, pesquisadora da ESA, e colegas da ESA e do Observatório Europeu do Sul fizeram a descoberta enquanto estudavam a forma como um aglomerado de estrelas próximo está se fundindo com o plano de fundo geral das estrelas em nossa galáxia. Esta descoberta foi baseada no terceiro lançamento de dados (EDR3) do Gaia e nos dados do segundo lançamento.

A equipe escolheu Hyades como alvo porque é o aglomerado de estrelas mais próximo do sol. Ele está localizado a pouco mais de 153 anos-luz de distância, e é facilmente visível para os observadores do céu nos hemisférios norte e sul como um "V" conspícuo de estrelas brilhantes que marca a cabeça do touro na constelação de Touro. Além das estrelas brilhantes facilmente visíveis, telescópios revelam cerca de cem outros mais tênues contidos em uma região esférica do espaço, cerca de 60 anos-luz de diâmetro.

Um aglomerado de estrelas perderá estrelas naturalmente porque, conforme essas estrelas se movem dentro do aglomerado, elas se puxam gravitacionalmente. Este puxão constante muda ligeiramente as velocidades das estrelas, movendo alguns para as bordas do cluster. De lá, as estrelas podem ser varridas pela atração gravitacional da galáxia, formando duas longas caudas.

Uma cauda segue o aglomerado de estrelas, o outro sai antes dele. Eles são conhecidos como caudas de maré, e foram amplamente estudados em galáxias em colisão, mas ninguém nunca os tinha visto de um aglomerado de estrelas aberto próximo, até muito recentemente.

A chave para detectar caudas de maré é identificar quais estrelas no céu estão se movendo de forma semelhante ao aglomerado de estrelas. Gaia torna isso fácil porque mede com precisão a distância e o movimento de mais de um bilhão de estrelas em nossa galáxia. "Estas são as duas quantidades mais importantes de que precisamos para pesquisar caudas de maré de aglomerados de estrelas na Via Láctea, "diz Tereza.

As tentativas anteriores de outras equipes tiveram sucesso apenas limitado porque os pesquisadores só procuraram por estrelas que correspondessem de perto ao movimento do aglomerado de estrelas. Isso excluiu membros que partiram no início de sua história de 600-700 milhões de anos e agora estão viajando em órbitas diferentes.

Para entender o intervalo de órbitas a procurar, Tereza construiu um modelo de computador que simularia as várias perturbações que as estrelas fugitivas do aglomerado poderiam sentir durante suas centenas de milhões de anos no espaço. Foi depois de executar este código, e então comparar as simulações com os dados reais de que a verdadeira extensão das caudas das marés de Hyades foi revelada. Tereza e colegas encontraram milhares de ex-membros nos dados do Gaia. Essas estrelas agora se estendem por milhares de anos-luz através da galáxia em duas enormes caudas de maré.

Mas a verdadeira surpresa foi que a cauda da maré parecia ter estrelas faltando. Isso indica que algo muito mais brutal está ocorrendo do que o aglomerado de estrelas suavemente "dissolvendo-se".

Executando as simulações novamente, Tereza mostrou que os dados poderiam ser reproduzidos se aquela cauda colidisse com uma nuvem de matéria contendo cerca de 10 milhões de massas solares. "Deve ter havido uma interação próxima com este aglomerado realmente enorme, e o Hyades acabou de ser esmagado, " ela diz.

Mas o que poderia ser esse amontoado? Não há observações de uma nuvem de gás ou aglomerado de estrelas tão massivo nas proximidades. Se nenhuma estrutura visível for detectada, mesmo em pesquisas direcionadas futuras, Tereza sugere que esse objeto pode ser um subhalo de matéria escura. Estes são aglomerados de matéria escura que ocorrem naturalmente e que ajudam a moldar a galáxia durante sua formação. Este novo trabalho mostra como Gaia está ajudando os astrônomos a mapear esta estrutura invisível de matéria escura da galáxia.

"Com Gaia, a maneira como vemos a Via Láctea mudou completamente. E com essas descobertas, seremos capazes de mapear as subestruturas da Via Láctea muito melhor do que nunca, "diz Tereza. E tendo provado a técnica com os Hyades, Tereza e seus colegas agora estão estendendo o trabalho procurando caudas de maré de outros, aglomerados de estrelas mais distantes.