Um estudo produzido por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) trouxe novas pistas sobre a origem da Via Láctea, ao identificar estrelas com mais de 10 bilhões de anos em uma região onde, até então, elas não deveriam existir segundo os modelos tradicionais. A descoberta indica que o disco fino da galáxia, onde está localizado o Sistema Solar, pode ter começado a se formar muito antes do que se imaginava. O artigo foi publicado na revista científica The Astrophysical Journal.
A pesquisa combinou dados de telescópios sobre composição química, temperatura e distância das estrelas em relação à Terra, com o auxílio de um código computacional chamado StarHorse. A partir dessa análise, os cientistas conseguiram estimar a idade de milhares de estrelas da Via Láctea e identificar centenas delas com características do disco fino, mas com idade anterior à última grande fusão de galáxias sofrida pela Via Láctea, há cerca de 10 bilhões de anos.
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Segundo a pesquisadora Lais Borbolato, doutoranda do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP e primeira autora do artigo, a Via Láctea é uma galáxia espiral formada por uma grande estrutura em forma de disco. Esse disco é dividido em duas partes principais, sendo o disco espesso e o disco fino. “De maneira simplificada, podemos imaginar esses dois componentes como dois discos sobrepostos”, explica.
O disco espesso é mais "grosso" verticalmente, concentra-se mais próximo ao centro da galáxia e abriga estrelas mais antigas, ricas em elementos como magnésio e oxigênio. Já o disco fino é mais achatado, se estende por distâncias maiores e contém estrelas mais jovens, com maior presença de ferro e níquel, como o Sol.
O modelo mais aceito até hoje afirma que o disco espesso teria se formado antes de uma grande fusão com uma galáxia menor e que o disco fino teria surgido depois, a partir do gás trazido por esse evento. No entanto, os novos dados não confirmam totalmente essa explicação. “Identificamos estrelas do disco fino com idades comparáveis às do disco espesso, anteriores à fusão. Isso indica que o disco fino pode ter começado a se formar ao mesmo tempo que o disco espesso”, afirma Laís.
Para chegar a esse resultado, os pesquisadores analisaram uma amostra maior e mais confiável do que a utilizada em estudos anteriores. O código StarHorse foi essencial nesse processo, pois reúne informações de três técnicas observacionais: fotometria, que indica a temperatura das estrelas; espectroscopia, que revela sua composição química; e astrometria, que mede distâncias e movimentos. Esses dados são comparados com modelos teóricos de evolução estelar para estimar a idade mais provável de cada estrela.
“O método já é conhecido, mas o diferencial do nosso trabalho está na aplicação automática e consistente a um volume muito grande de estrelas, com dados de alta precisão”, destaca a pesquisadora. Segundo ela, isso permitiu distinguir com mais segurança quais estrelas pertencem ao disco fino e quais fazem parte do disco espesso.
Os resultados apontam para a necessidade de rever os modelos atuais sobre a formação da Via Láctea. “Essas estrelas antigas do disco fino não podem ser explicadas pelos cenários tradicionais. Isso indica que outros mecanismos de formação precisam ser investigados para entender como esses dois componentes do disco se originaram.”
A pesquisa contou com a participação de estudantes e pesquisadores da USP, do Observatório Nacional, além de instituições do Brasil e do exterior, como Alemanha, Espanha, Estados Unidos e China.