É difícil ver mais do que um punhado de estrelas da Universidade de Princeton, porque as luzes da cidade de Nova York, Princeton e Filadélfia impedem que nosso céu fique totalmente escuro, mas os astrônomos que entram em áreas mais rurais podem ver centenas de estrelas a olho nu - e alguns objetos borrados, também.

A maior mancha é a própria Via Láctea, os bilhões de estrelas que compõem nossa galáxia espiral, que vemos de lado. As manchas menores não significam que você precisa de óculos, mas que você está vendo grupos de estrelas compactos. Uma das mais conhecidas dessas "nuvens" ou "aglomerados" - grupos de estrelas que viajam juntas - são as Plêiades, também conhecida como as Sete Irmãs. Os aglomerados são berçários estelares onde milhares de estrelas nascem de nuvens de gás e poeira e se dispersam pela Via Láctea.

Durante séculos, cientistas têm especulado se esses aglomerados sempre formam aglomerados compactos como as Plêiades, espalhado por apenas algumas dezenas de anos-luz.

"Nós os chamamos de 'aglomerados abertos' - a parte 'aberta' refere-se à expectativa de que essas coisas se formaram em um grupo muito mais denso que então se dispersou, "disse Luke Bouma, um estudante de graduação em ciências astrofísicas em Princeton e o autor principal de um artigo publicado pela American Astronomical Society. "Mas nunca pensamos que seríamos capazes de encontrar as estrelas que foram perdidas."

Então, dois anos atrás, um algoritmo de aprendizado de máquina usando dados do satélite Gaia identificou que muitas estrelas distantes estão se movendo na mesma velocidade e direção e poderiam, portanto, fazer parte do mesmo aglomerado aberto - mas mais como um fluxo ou uma corda do que um aglomerado.

Agora, uma equipe de astrofísicos liderada por Bouma pode confirmar que uma dessas correntes de estrelas, NGC 2516, também conhecida como Colmeia do Sul, estende pelo menos 1, 600 anos-luz - 500 parsecs - de ponta a ponta. Para um observador de estrelas baseado na Terra, que pareceria tão grande quanto 40 luas cheias, lado a lado, estendendo-se pelo céu.

"Os dados de Gaia nos permitem rastrear o processo de formação e dissolução do aglomerado de estrelas em detalhes sem precedentes - mas para completar o quadro, precisamos de idades estimadas independentemente, "disse Lynne Hillenbrand, aluna de Princeton em 1989 e professor de astronomia na Caltech, que não esteve envolvido nesta pesquisa. "O artigo de Bouma reúne vários métodos diferentes para datar estrelas de forma consistente tanto no núcleo quanto nas extremidades deste aglomerado."

"Em retrospecto, a existência desta grande corrente estelar não é muito surpreendente, "disse Bouma, que recentemente ganhou o prestigioso 51 Pegasus b Fellowship. Uma interpretação poderia ser que um aglomerado começa como um aglomerado compacto que se expande ao longo do tempo para formar "caudas de maré" estendendo-se na frente e atrás dele, à medida que se move pela Via Láctea.

"A implicação mais ampla é que provavelmente haverá outros enormes clusters abertos como este, "disse ele." A parte visível do aglomerado, onde podemos ver facilmente as estrelas juntas, pode ser apenas uma pequena parte de muito, riacho muito maior. "

"Eu vi a Colmeia do Sul muitas vezes através de um par de binóculos sob o céu escuro do Chile, "disse Gáspár Bakos, professor de ciências astrofísicas e diretor do programa de Princeton em planetas e vida, que foi co-autor do artigo. "O cluster se encaixa perfeitamente na visão dos binóculos, porque seu tamanho aparente no céu é algo como a ponta do meu polegar no comprimento do braço. É curioso saber, graças à pesquisa de Luke, que o aglomerado realmente abrange uma área tão grande quanto a palma da minha mão voltada para o céu. "

Bouma e seus colegas usaram dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) para medir precisamente as taxas de rotação de estrelas que o estudo Gaia atribuiu a NGC 2516. Os pesquisadores demonstraram que muitas estrelas com massas semelhantes estão girando em (ou muito perto ) a mesma taxa, confirmando que eles nasceram no mesmo berçário estelar.

Bouma passou anos desenvolvendo ferramentas para medir a rotação de uma estrela para que ele pudesse calcular sua idade, uma técnica chamada girocronologia (das palavras gregas para "giro" e "tempo"). Nosso sol, que na idade de 4,6 bilhões de anos está em sua meia-idade tranquila, gira uma vez a cada 27 dias. As estrelas Bouma medidas em NGC 2516 estão girando 10 vezes mais rápido que nosso sol, porque eles são muito mais jovens. Essas estrelas mal saíram da infância, apenas cerca de 150 milhões de anos.

"Além de expandir nosso conhecimento sobre este e outros aglomerados de estrelas, Lucas nos deu uma lista expandida de estrelas jovens que podemos procurar por planetas, "disse Joshua Winn, Conselheiro e co-autor de Bouma e professor de ciências astrofísicas. "Encontrar planetas ao redor de estrelas jovens nos ajudará a entender como os sistemas planetários se formam e mudam com o tempo."

"O que é tão surpreendente sobre este trabalho - o que é tão empolgante - é que confirmamos que Gaia, porque mede realmente com precisão as posições e os movimentos das estrelas, pode encontrar essas 'agulhas no palheiro' da Via Láctea, "Bouma disse." Gaia pode identificar todas as estrelas que se movem na mesma direção, na mesma taxa. E não temos que apenas confiar no algoritmo de aprendizado de máquina dizendo que eles estão relacionados - podemos verificá-lo com os dados do TESS, usando nossa técnica girocronológica. "

Este aglomerado aberto também tem uma conexão intrigante com a mitologia grega, Bouma disse. "No céu noturno do sul, NGC 2516 está perto de uma constelação chamada Argo Navis, que foi o barco navegado por Jasão e os Argonautas para obter o velo de ouro. "Ele acrescentou com um sorriso, "Jasão e os Argonautas estão navegando em uma corrente de estrelas feita pelo aglomerado aberto NGC 2516."