Os astrônomos do UArizona identificaram uma nova classe de sistema estelar. A coleção de estrelas azuis principalmente jovens é vista aqui usando a Câmera Avançada do Telescópio Espacial Hubble para Pesquisas. Crédito:Michael Jones
Astrônomos da Universidade do Arizona identificaram cinco exemplos de uma nova classe de sistema estelar. Eles não são exatamente galáxias e só existem isoladamente.
Os novos sistemas estelares contêm apenas estrelas jovens e azuis, que são distribuídas em um padrão irregular e parecem existir em surpreendente isolamento de qualquer galáxia-mãe em potencial.
Os sistemas estelares - que os astrônomos dizem que aparecem através de um telescópio como "bolhas azuis" e são do tamanho de pequenas galáxias anãs - estão localizados dentro do relativamente próximo aglomerado de galáxias de Virgem. Os cinco sistemas estão separados de quaisquer galáxias-mãe em potencial por mais de 300.000 anos-luz em alguns casos, tornando difícil identificar suas origens.
Os astrônomos encontraram os novos sistemas depois que outro grupo de pesquisa, liderado por Elizabeth Adams, do Instituto Holandês de Radioastronomia, compilou um catálogo de nuvens de gás próximas, fornecendo uma lista de locais potenciais de novas galáxias. Depois que esse catálogo foi publicado, vários grupos de pesquisa, incluindo um liderado pelo professor de astronomia associado da UArizona, David Sand, começaram a procurar estrelas que pudessem estar associadas a essas nuvens de gás.
Acreditava-se que as nuvens de gás estavam associadas à nossa própria galáxia, e a maioria delas provavelmente está, mas quando a primeira coleção de estrelas, chamada SECCO1, foi descoberta, os astrônomos perceberam que não estava perto da Via Láctea, mas sim em o aglomerado de Virgem, que está muito mais distante, mas ainda muito próximo na escala do universo.
SECCO1 foi uma das "bolhas azuis" muito incomuns, disse Michael Jones, pós-doutorando no UArizona Steward Observatory e principal autor de um estudo que descreve os novos sistemas estelares. Jones apresentou as descobertas, da qual Sand foi co-autor, durante a 240ª reunião da American Astronomical Society em Pasadena, Califórnia, na quarta-feira.
"É uma lição sobre o inesperado", disse Jones. "Quando você está procurando por coisas, não necessariamente vai encontrar o que está procurando, mas pode encontrar outra coisa muito interessante."
A equipe obteve suas observações do Telescópio Espacial Hubble, do telescópio Very Large Array no Novo México e do Very Large Telescope no Chile. O coautor do estudo, Michele Bellazzini, do Istituto Nazionale di Astrofisica na Itália, liderou a análise dos dados do Very Large Telescope e apresentou um artigo complementar com foco nesses dados.
Juntos, a equipe descobriu que a maioria das estrelas em cada sistema são muito azuis e muito jovens e que contêm muito pouco gás hidrogênio atômico. Isso é significativo porque a formação de estrelas começa com gás hidrogênio atômico, que eventualmente evolui para nuvens densas de gás hidrogênio molecular antes de se transformar em estrelas.
"Observamos que a maioria dos sistemas não possui gás atômico, mas isso não significa que não haja gás molecular", disse Jones. "De fato, deve haver algum gás molecular porque eles ainda estão formando estrelas. A existência de estrelas principalmente jovens e pouco gás sinaliza que esses sistemas devem ter perdido seu gás recentemente."
A combinação de estrelas azuis e falta de gás foi inesperada, assim como a falta de estrelas mais velhas nos sistemas. A maioria das galáxias tem estrelas mais velhas, que os astrônomos chamam de "vermelhas e mortas".
“As estrelas que nascem vermelhas têm massa menor e, portanto, vivem mais do que as estrelas azuis, que queimam rápido e morrem jovens, então as estrelas vermelhas velhas geralmente são as últimas que restam vivas”, disse Jones. "E eles estão mortos porque não têm mais gás para formar novas estrelas. Essas estrelas azuis são como um oásis no deserto, basicamente."
O fato de os novos sistemas estelares serem abundantes em metais sugere como eles podem ter se formado.
"Para os astrônomos, os metais são qualquer elemento mais pesado que o hélio", disse Jones. “Isso nos diz que esses sistemas estelares se formaram a partir de gás que foi retirado de uma grande galáxia, porque a forma como os metais são construídos é por muitos episódios repetidos de formação de estrelas, e você só consegue isso em uma grande galáxia”.
Existem duas maneiras principais de extrair gás de uma galáxia. O primeiro é o stripping de maré, que ocorre quando duas grandes galáxias passam uma pela outra e gravitacionalmente arrancam gás e estrelas.
O outro é o que é conhecido como decapagem por pressão de ram.
“É como se você caísse de barriga em uma piscina”, disse Jones. "Quando a barriga de uma galáxia cai em um aglomerado cheio de gás quente, seu gás é forçado a sair por trás dela. Esse é o mecanismo que achamos que estamos vendo aqui para criar esses objetos."
A equipe prefere a explicação da decapagem por pressão de aríete porque, para que as bolhas azuis se tornem tão isoladas quanto estão, elas devem estar se movendo muito rapidamente, e a velocidade da decapagem de maré é baixa em comparação com a decapagem de pressão de aríete.
Os astrônomos esperam que um dia esses sistemas se dividam em aglomerados individuais de estrelas e se espalhem pelo aglomerado de galáxias maior.
O que os pesquisadores aprenderam alimenta a maior “história de reciclagem de gás e estrelas no universo”, disse Sand. “Achamos que esse processo de queda de barriga transforma muitas galáxias espirais em galáxias elípticas em algum nível, então aprender mais sobre o processo geral nos ensina mais sobre a formação de galáxias.”
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