Novos trabalhos de astrónomos baseados em observações do satélite astrométrico europeu Gaia revelaram uma subestimação da influência das estrelas errantes na evolução do Universo. O estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de Gaia de criar um mapa 3D não apenas da Via Láctea, mas também de galáxias anãs vizinhas além dela. Um estudo das estrelas na Grande Nuvem de Magalhães descobriu 55 “fugitivas” e a sua contribuição significativa para a ionização do gás circundante.
Representação artística de estrelas em fuga. Fonte da imagem: Danielle Futselaar, Telescópio Espacial James Webb
Os investigadores observaram uma das maiores zonas de formação estelar próximas, a Nebulosa da Tarântula, e estudaram especificamente estrelas no aglomerado relativamente jovem R136. Este aglomerado é interessante porque contém a estrela mais massiva conhecida atualmente (R136a1), cuja massa excede 200 massas solares. O aglomerado em si tem aproximadamente 2 milhões de anos. Está a 158 mil anos-luz de distância da Terra. Os dados recolhidos por Gaia sugerem que pelo menos 55 estrelas gigantes estão a voar para longe deste aglomerado.
Os astrônomos identificaram duas ondas de fugitivos. A primeira começa a contar aproximadamente 200 mil anos após o início do nascimento em massa de estrelas no aglomerado, e a segunda – após 1,8 milhão de anos. A primeira onda de estrelas é direcionada em todas as direções a partir do centro do aglomerado, o que indica um único mecanismo de lançamento, enquanto a segunda formou um vetor claramente direcionado em uma direção (norte). Os cientistas acreditam que a primeira onda de estrelas recebeu aceleração, o que as expulsou de seu aglomerado nativo, nos primeiros mil anos após o nascimento, quando havia caos em suas órbitas. A segunda onda poderá ser desencadeada pelo efeito da fusão do cluster R136 com outro cluster, o que ocorreu já na fase de maturidade.
Dados sobre estrelas que escaparam do aglomerado ao longo de 3 milhões de anos. Fonte da imagem: Mitchel Stoop/Nature 2024
Após a reavaliação, descobriu-se que até um terço das estrelas mais massivas deixaram o seu aglomerado nativo – isto é mais do que os modelos previam. Os fugitivos deram uma contribuição mensurável para a ionização do gás tanto na nebulosa quanto fora dela (desde que tivessem tempo de voar): de 10% dentro do número de estrelas mais brilhantes e até 20% fora. Até agora, ao prever a evolução do Universo, a contribuição das estrelas em fuga para a reionização do gás nos primeiros mil milhões de anos após o Big Bang não foi tida em conta. Entretanto, este factor pode ter um impacto significativo na taxa de desenvolvimento das estrelas, das galáxias e do próprio Universo.