Uma estrela é uma grande e luminosa esfera de plasma, mantida íntegra pela gravidade e pela pressão de radiação.
Ao fim de sua vida, uma estrela pode conter também uma proporção de matéria degenerada. A estrela mais próxima da Terra é o Sol, que é a fonte da maior parte da energia do planeta.
De acordo com modelos cosmológicos modernos, o Universo começou em um evento de cataclismo conhecido como Big Bang. Isso aconteceu aproximadamente 13,8 bilhões de anos atrás, e foi seguido por um período de expansão e resfriamento.
Durante esse tempo, os primeiros átomos de hidrogênio formados como prótons e elétrons combinados e as forças fundamentais da física nasceram.
Então, cerca de 100 milhões de anos após o Big Bang, que as primeiras estrelas e galáxias começaram a se formar.
A formação das primeiras estrelas também foi o que permitiu a criação de elementos mais pesados e, portanto, a formação de planetas e toda a vida como a conhecemos.
No entanto, até agora, como e quando esse processo ocorreu tem sido amplamente teórico, pois os astrônomos não sabiam onde as estrelas mais antigas da nossa galáxia seriam encontradas.
Mas graças a um novo estudo de uma equipe de astrônomos espanhóis, podemos ter acabado de encontrar a estrela mais antiga da Via Láctea!
O estudo, intitulado “J0815 + 4729: Uma estrela anã quimicamente primitiva no Halo Galáctico observado com o Gran Telescopio Canarias”, apareceu recentemente em The Astrophysical Journal Letters.
Dirigido por David S. Aguado do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), a equipe incluiu membros da Universidade de La Laguna e do Conselho Nacional de Pesquisa da Espanha (CSIC).
Esta estrela está localizada a cerca de 7.500 anos-luz do Sol e foi encontrada no halo da Via Láctea ao longo da linha de visão para a constelação Lynx.
Conhecida como J0815 + 4729, esta estrela ainda está em sua sequência principal e tem uma massa baixa (cerca de 0,7 Massas Solares), embora a equipe de pesquisa estime que tem uma temperatura superficial que é cerca de 400 graus mais quente – 6.215 K (5942 °) C; 10,727 ° F) em comparação com 5778 K (5505 ° C; 9940 ° F).
Para o bem do estudo, a equipe estava procurando uma estrela que mostrava sinais de ser pobre em metal, o que indicaria que ela estava em sua sequência principal há muito tempo.
A equipe selecionou J0815 + 4729 da pesquisa Sloan Digital Sky Survey-III Bardon Oscillation Spectroscopic Survey (SDSS-III / BOSS) e, em seguida, realizou investigações espectroscópicas de acompanhamento para determinar sua composição (e, portanto, sua idade).
Isso foi feito usando o Sistema de Espectrógrafo e Imaging de dispersão intermediária (ISIS) no Telescópio William Herschel (WHT) e o Sistema Óptico para Imagem e Espectroscopia Integrada de baixa resolução intermediária (OSIRIS) no Gran Telescopio de Canarias (GTC), ambos que estão localizados no Observatório do Roque de los Muchachos, na ilha de La Palma.
Consistente com o que a teoria moderna prevê, a estrela foi encontrada no halo galáctico – o componente estendido da nossa galáxia que ultrapassa o disco galáctico (a porção visível).
É nessa região que se acredita que as estrelas mais antigas e mais pobres em metal são encontradas em galáxias e, por isso, a equipe estava confiante de que uma estrela que voltasse ao Universo primitivo fosse encontrada aqui.
Como Jonay González Hernández – professor da Universidade de La Laguna, membro do IAC e co-autor no jornal – explicou em um comunicado de imprensa da IAC:
“A teoria prevê que essas estrelas poderiam usar material das primeiras supernovas, cujos progenitores eram as primeiras estrelas maciças na galáxia, cerca de 300 milhões de anos após o Big Bang. Apesar de sua idade, e sua distância de nós, ainda podemos observá-lo “.
Os Spectra obtidos pelos instrumentos ISIS e OSIRIS confirmaram que a estrela era pobre em metais, indicando que J0815 + 4729 possui apenas um milionésimo de cálcio e ferro que o Sol contém.
Além disso, a equipe também notou que a estrela possui um teor de carbono maior que o nosso Sol, representando quase 15% por cento da sua abundância solar (ou seja, a abundância relativa de seus elementos).
Em suma, J0815 + 4729 pode ser a estrela mais pobre em ferro e rica em carbono atualmente conhecida pelos astrônomos. Além disso, achar que era bastante difícil, uma vez que a estrela é fraca em luminosidade e foi enterrada dentro de uma grande quantidade de dados de arquivo SDSS / BOSS. Como Carlos Allende Prieto, outro pesquisador do IAC e co-autor do artigo, indicou:
“Esta estrela foi escondida na base de dados do projeto BOSS, entre um milhão de espectros estelares que analisamos, exigindo um considerável esforço de observação e computação.
Ele requer espectroscopia de alta resolução em grandes telescópios para detectar os elementos químicos na estrela, o que pode nos ajudar a entender as primeiras supernovas e seus progenitores “.
No futuro próximo, a equipe prevê que os espectrógrafos da próxima geração poderiam permitir novas pesquisas que revelariam mais sobre as abundâncias químicas da estrela. Tais instrumentos incluem o espectrógrafo de alta resolução HORS, que está atualmente em fase de teste no Gran Telescopio Canarias (GTC).
“Detectar o lítio nos fornece informações cruciais relacionadas à nucleossíntese do Big Bang”, disse Rafael Rebolo, diretor do IAC e co-autor do artigo. “Estamos trabalhando em um espectrógrafo de alta resolução e ampla gama espectral para medir a composição química detalhada de estrelas com propriedades únicas, como J0815 + 4719”.
Esses estudos futuros certamente serão uma benção para astrônomos e cosmólogos.
Além de ser uma chance de estudar estrelas que se formaram quando o Universo ainda estava em sua infância, eles poderiam fornecer uma nova visão sobre os estágios iniciais do universo, a formação das primeiras estrelas e as propriedades das primeiras supernovas. Em outras palavras, eles nos aproximariam para saber como o Universo, como o conhecemos, se formou e evoluiu.