Astrofísica avança com aglomerados globulares em 3D

Um estudo publicado este mês na revista Astronomia e Astrofísica avança significativamente a compreensão da formação e evolução de populações estelares em aglomerados globulares.

Conduzido por investigadores do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF), da Universidade de Bolonha e da Universidade de Indiana, nos EUA, este é o primeiro trabalho a realizar uma análise cinemática 3D de 16 aglomerados globulares da Via Láctea, revelando como as estrelas mover-se dentro dessas estruturas.

Os resultados indicam que estes aglomerados foram formados através de múltiplos eventos de formação estelar, o que é fundamental para a compreensão da sua evolução dinâmica ao longo do tempo. A pesquisa utilizou uma abordagem multidimensional, combinando observações de última geração com simulações dinâmicas.

Em um declaraçãoEmanuele Dalessandro, autor principal do estudo e investigador do INAF, destaca que “compreender os processos físicos por trás da formação e evolução inicial dos aglomerados globulares é uma das questões astrofísicas mais fascinantes e debatidas dos últimos 20 a 25 anos”.

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O que são aglomerados globulares

Os aglomerados globulares, que podem ter entre 12 e 13 mil milhões de anos, são um dos primeiros sistemas a formar-se no Universo, representando uma população típica de galáxias. Com massas que variam de centenas a milhares de massas solares e dimensões de alguns parsecs, são visíveis mesmo em galáxias distantes.

Dalessandro enfatiza a importância astrofísica desses aglomerados, que não apenas testam modelos cosmológicos, mas também servem como laboratórios naturais para estudar a formação e evolução das galáxias.

Esses sistemas contêm mais de uma população estelar: uma primordial, com propriedades químicas semelhantes às estrelas da galáxia, e outra com composições químicas anômalas em elementos como hélio e oxigênio, segundo Mario Cadelano, pesquisador da Universidade de Bolonha e coautor do estudo. Contudo, os mecanismos que regulam esta formação ainda não são claros.

A análise baseou-se na medição de velocidades 3D, combinando movimentos próprios e velocidades radiais, utilizando dados do telescópio Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA) e do VLT do Observatório Europeu do Sul (ESO). Esta combinação ofereceu uma visão sem precedentes da cinemática estelar.

O estudo revelou que estrelas com diferentes abundâncias químicas exibem propriedades cinemáticas distintas, como velocidades de rotação variadas.

Alessandro Della Croce, aluno de doutorado do INAF, explica que a pesquisa analisou o movimento de milhares de estrelas em cada aglomerado. Os dados mostraram que estrelas com composições químicas anômalas tendem a girar mais rápido e a se dispersar das regiões centrais para as externas.

Estas diferenças cinemáticas refletem a idade dinâmica dos aglomerados, indicando que estrelas com diferentes composições químicas se formaram em diferentes locais dentro dos aglomerados.

As descobertas contribuem para a compreensão dos processos físicos e escalas de tempo na formação e evolução de estruturas estelares massivas. Esta nova perspectiva 3D oferece uma compreensão mais profunda da dinâmica destes intrigantes sistemas estelares, ajudando a elucidar mistérios sobre as suas origens.