Os aglomerados globulares têm sido uma fonte de fascínio desde que os astrônomos os observaram pela primeira vez no século XVII. Essas coleções esféricas de estrelas estão entre as estrelas mais antigas conhecidas no Universo e podem ser encontradas nas regiões externas da maioria das galáxias. Devido à sua idade e ao fato de quase todas as galáxias maiores parecerem tê-las, seu papel na evolução galáctica permaneceu um mistério.
Anteriormente, os astrônomos acreditavam que os aglomerados globulares eram algumas das primeiras estrelas a se formar no Universo, há cerca de 13 bilhões de anos atrás. No entanto, novas pesquisas indicaram que esses aglomerados podem ser cerca de 4 bilhões de anos mais jovens, com cerca de 9 bilhões de anos. Essas descobertas podem alterar nossa compreensão de como a Via Láctea e outras galáxias se formaram e como o próprio Universo surgiu.
O estudo, intitulado “Reavaliando antigas populações estelares”, apareceu recentemente online e está sendo avaliado para publicação em Os avisos mensais da Royal Astronomical Society. O estudo foi conduzido pela Dra. Elizabeth Stanway, Professora Associada do grupo de Astronomia da Universidade de Warwick, Reino Unido, e foi assistida pelo Dr. J.J. Eldridge, professor sênior da Universidade de Auckland, Nova Zelândia.
Para o bem de seus estudos, Stanway e Eldridge desenvolveram uma série de novos modelos de pesquisa projetados para reconsiderar a evolução das estrelas. Esses modelos, conhecidos como modelos de População Binária e Síntese Espectral (BPASS), já haviam se mostrado eficazes na exploração das propriedades de populações estelares jovens na Via Láctea e em todo o Universo.
Usando esses mesmos modelos, o Dr. Eldridge estudou uma amostra de aglomerados globulares na Via Láctea e galáxias quiescentes próximas. Eles também levaram em conta os detalhes da evolução binária de estrelas dentro de aglomerados globulares e os usaram para explorar as cores da luz e espectros de antigas populações binárias. Em resumo, a evolução do sistema estelar binário consiste em uma estrela se expandindo para um gigante, enquanto a força gravitacional da estrela menor retira a atmosfera do gigante.
O que eles descobriram foi que esses sistemas binários tinham cerca de 9 bilhões de anos. Como se pensa que essas estrelas se formaram ao mesmo tempo que os próprios aglomerados globulares, isso demonstrou que os aglomerados globulares não são tão antigos quanto outros modelos sugeriram. Como o Dr. Stanway disse sobre os modelos BPASS, ela e o Dr. Eldridge desenvolveram:
“A determinação das idades para as estrelas sempre dependeu da comparação das observações com os modelos que resumem nossa compreensão de como as estrelas se formam e evoluem. Esse entendimento mudou ao longo do tempo, e estamos cada vez mais conscientes dos efeitos da multiplicidade estelar - as interações entre estrelas e seus companheiros binários e terciários.
Se correto, este estudo poderia abrir novos caminhos de pesquisa sobre como as galáxias massivas e suas estrelas são formadas. No entanto, Stanway admite que ainda há muito trabalho pela frente, o que inclui analisar sistemas estelares próximos, onde estrelas individuais podem ser resolvidas - em vez de considerar a luz integrada de um aglomerado. No entanto, o estudo pode ter imenso significado para nossa compreensão de como e quando as galáxias em nosso Universo se formaram.
"Se for verdade, isso muda nossa imagem dos estágios iniciais da evolução das galáxias e onde as estrelas que acabaram nas galáxias massivas de hoje, como a Via Láctea, podem ter se formado", disse ela. "Nosso objetivo é acompanhar essa pesquisa no futuro, explorando as melhorias na modelagem e as previsões observáveis que surgem a partir delas".
Uma parte integrante da cosmologia é entender quando o Universo veio a ser do jeito que é, não apenas como. Ao determinar quantos velhos aglomerados globulares são, os astrônomos terão outra peça crucial do quebra-cabeça sobre como e quando as primeiras galáxias se formaram. E estes, combinados com observações que remontam às épocas mais antigas do Universo, poderiam apenas produzir um modelo completo de cosmologia.
