Os enxames globulares podem ser 4 bilhões de anos mais jovens do que se pensava

Evolução de um sistema binário no interior de um enxame globular.

Crédito: Mark A. Garlick/Universidade de Warwick

Segundo uma nova pesquisa liderada pela Universidade de Warwick, os enxames globulares podem ser até 4 bilhões de anos mais jovens do que se pensava. Compostos por centenas de milhares de estrelas densamente agrupadas numa esfera compacta, os aglomerados globulares eram considerados quase tão antigos quanto o próprio Universo - mas, graças a modelos de investigação recentemente desenvolvidos, foi demonstrado que podem ter 9 bilhões de anos em vez de 13 bilhões.

A descoberta põe em questão as teorias atuais sobre como as galáxias, incluindo a Via Láctea, foram formadas, pois os enxames globulares eram considerados quase tão antigos quanto o próprio Universo. Pensa-se que existam, só na nossa Galáxia, entre 150 e 180 enxames globulares. Projetados para reconsiderar a evolução das estrelas, os novos modelos BPASS (Binary Population and Spectral Synthesis) levam em conta os detalhes da evolução de estrelas binárias dentro do enxame globular e são usados para explorar as cores da luz das antigas populações de estrelas duplas - bem como os traços de elementos químicos vistos nos seus espectros.

O processo evolucionário vê duas estrelas a interagir num sistema binário, onde uma se expande para gigante enquanto a força gravitacional da estrela mais pequena remove a sua atmosfera, composta por hidrogênio e hélio, entre outros elementos. Pensa-se que estas estrelas se formaram ao mesmo tempo que o próprio enxame. Usando os modelos BPASS e calculando a idade dos sistemas estelares binários, os cientistas foram capazes de demonstrar que o enxame globular do qual fazem parte não era tão antigo quanto outros modelos sugeriram.

Os modelos BPASS, desenvolvidos em colaboração com o Dr. JJ Eldridge da Universidade de Auckland, já se haviam mostrado eficazes na exploração das propriedades de populações estelares jovens em ambientes que vão desde a nossa Via Láctea até ao limite do Universo. Discutindo os modelos BPASS e as suas descobertas, a Dra. Elizabeth Stanway, do Grupo de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Warwick, investigadora principal destes achados, comenta:

"A determinação das idades das estrelas esteve sempre dependente da comparação das observações com os modelos que encapsulam a nossa compreensão de como as estrelas se formam e evoluem. Essa compreensão tem mudado ao longo do tempo e estamos cada vez mais conscientes dos efeitos da multiplicidade estelar - as interações entre as estrelas e as suas companheiras binárias e terciárias."

A Dra. Stanway sugere que as descobertas deste estudo apontam para novas avenidas de investigação sobre como as galáxias massivas e as estrelas aí contidas se formam:

"É importante notar que ainda há muito trabalho a fazer - em particular, olhar para os sistemas muito próximos, onde podemos resolver estrelas individuais em vez de apenas considerar a luz integrada de um enxame - mas este é um resultado interessante e intrigante.  A ser verdade, muda a nossa imagem dos estágios iniciais da evolução das galáxias e o local onde as estrelas que acabaram nas galáxias massivas de hoje, como a Via Láctea, podem ter-se formado. 

O nosso objetivo é continuar esta investigação, explorando tanto as melhorias na modelagem como as previsões observáveis que delas podem surgir."

O artigo científico foi aceito para publicação pela revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e está disponível online.