Astrônomos identificaram um grupo de estrelas antigas e incomuns na Via Láctea que pode representar os vestígios de uma antiga galáxia anã engolida pela nossa há mais de 10 bilhões de anos. Batizada de “Loki”,
essa possível galáxia ancestral pode ajudar cientistas a reconstruir os primeiros capítulos da formação da Via Láctea e até do próprio universo.
O estudo foi publicado em 23 de março no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e analisou 20 estrelas muito pobres em metais que orbitam próximas ao disco galáctico — a região plana e giratória onde está concentrada a maior parte das estrelas da Via Láctea, incluindo o Sol.
Segundo os pesquisadores, essas estrelas apresentam características incomuns para essa região da galáxia. Elas são extremamente antigas e possuem baixíssima quantidade de elementos pesados, o que sugere que se formaram em uma época muito remota, quando o universo ainda era jovem.
Passado do universo
Estudar esse tipo de estrela pode ser “muito importante” para entender a história da Via Láctea, afirmou Federico Sestito, astrofísico da Universidade de Hertfordshire, no Reino Unido, e principal autor da pesquisa, em e-mail ao Live Science. Segundo ele, Loki pode ter estado entre “as primeiras pequenas galáxias formadas no universo jovem”.
Galáxias como a Via Láctea não surgem prontas. Elas se formam ao longo de bilhões de anos a partir da fusão de sistemas menores. Logo após o Big Bang, a matéria começou a se agrupar em nuvens de gás que deram origem às primeiras galáxias primitivas. Esses pequenos sistemas colidiram, se fundiram e, gradualmente, formaram estruturas maiores.
As estrelas preservam registros desse processo. As primeiras gerações eram compostas basicamente por hidrogênio e hélio. Somente no interior dessas estrelas surgiram elementos mais pesados, chamados pelos astrônomos de metais. Quando essas estrelas explodiam, enriqueciam o ambiente ao redor, permitindo que gerações seguintes nascessem com mais metais.
Por isso, estrelas muito pobres em metais funcionam como uma espécie de cápsula do tempo cósmica: elas indicam que surgiram muito cedo na história do universo.
Detalhes do estudo
No novo estudo, os cientistas encontraram essas estrelas em uma posição inesperada. Em vez de estarem espalhadas pelo halo galáctico — uma vasta região esférica que circunda a Via Láctea e onde normalmente se observam estrelas antigas — elas orbitavam perto do disco galáctico, a cerca de 6.500 anos-luz do Sol.
“Normalmente, as estrelas no disco são ricas em metais e mais jovens, como o Sol”, explicou Sestito, “enquanto as nossas estrelas [no estudo] são antigas e muito pobres em metais (como nas galáxias anãs).”
A equipe identificou essas estrelas a partir de um catálogo já existente de estrelas pobres em metais. Depois, utilizou um espectrógrafo do Telescópio Canadá-França-Havaí para analisar suas abundâncias químicas. Com dados do telescópio espacial Gaia, também foi possível calcular suas distâncias e trajetórias orbitais.
Sestito afirmou que “uma combinação de informações da composição química e das órbitas dessas estrelas” levou os pesquisadores a investigar sua origem.
Outro detalhe chamou atenção: parte dessas estrelas se movia no mesmo sentido da rotação da Via Láctea, enquanto outra parte seguia na direção oposta. Apesar disso, ambas apresentavam praticamente a mesma composição química.
A princípio, explicar como uma única galáxia poderia gerar estrelas com movimentos tão diferentes parecia difícil. A resposta surgiu a partir de simulações computacionais.
Segundo os modelos, se a fusão aconteceu muito cedo — quando a Via Láctea ainda era jovem, menos massiva e ainda não havia se organizado em um disco estável — a galáxia engolida poderia ter espalhado suas estrelas em várias direções.
“A história inicial de fusões de uma galáxia grande pode ser muito caótica, com vários sistemas menores se fundindo e dispersando suas estrelas em muitas órbitas diferentes”, explicou Sestito.
Esse cenário sugere que Loki teria sido absorvida cerca de 3 bilhões de anos após o Big Bang. As simulações também indicam que essa galáxia anã teria aproximadamente 1,4 bilhão de massas solares.
O nome Loki foi escolhido em referência ao deus da trapaça da mitologia nórdica. “Loki, na mitologia nórdica, é o deus da trapaça e, como um trapaceiro, suas intenções são difíceis de decifrar”, disse Sestito. “Da mesma forma, nossas estrelas formadas pela acreção nos deram trabalho para entender sua origem.”
Incertezas
Apesar dos resultados promissores, os próprios pesquisadores reconhecem que ainda não há confirmação definitiva.
Anirudh Chiti, astrofísico da Universidade de Stanford que não participou do estudo, afirmou que a descoberta é interessante e pode abrir novas possibilidades de investigação.
“A análise da abundância química é intrigante, e parte do argumento se baseia no fato de que a composição química das estrelas parece mais concentrada do que a das estrelas no halo da Via Láctea”, escreveu ele. “Este é um bom exemplo do tipo de descoberta que essas amostras poderiam revelar ou confirmar.”
Ainda assim, ele destaca que essas estrelas também podem pertencer a uma subestrutura interna da própria Via Láctea, e não necessariamente a uma galáxia engolida.
“Estou ansioso para ver o que o trabalho futuro de mapeamento da composição química de grandes amostras de estrelas muito pobres em metais no disco da Via Láctea poderá revelar”, disse.
Sestito também reconhece a limitação da pesquisa. “Nosso trabalho certamente é limitado em termos do número de estrelas observadas”, afirmou.
Cada análise com espectroscopia de alta resolução exige cerca de quatro horas de observação por estrela, o que reduz bastante o tamanho da amostra, repercute o Live Science.
Com novos instrumentos mais avançados no futuro, os astrônomos esperam analisar centenas de estrelas semelhantes e descobrir se Loki realmente existiu — ou se ainda há outros sistemas escondidos nas regiões mais densas da Via Láctea, aguardando para revelar segredos do universo primordial.
