VLT observa a estrela mais pobre em metais que se conhece!

2002-11-10

Comparação, em comprimentos de onda próximos dos 386 nanómetros, dos espectros do Sol, da estrela CD -38 245 (anterior recorde de baixa metalicidade), da estrela HE 0107-5240, e de uma hipotética estrela de população III. Note como varia a intensidade das riscas de ferro (Fe) e níquel (Ni). A quantidade designada por Fe/H indica a abundância de herro relativamente ao hidrogénio. Assim, na atmosfera do Sol há 1 átomo de ferro por cada 31 000 átomos de hidrogénio. Crédito: ESO.
A galáxia
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
da Via Láctea
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
na qual habitamos formou-se a partir de uma gigansteca nuvem de gás, quando o Universo era ainda jovem, relativamente cedo após o Big Bang. No começo, este gás era presumivelmente constituído quase exclusivamente por átomos
átomo
O átomo é a menor partícula de um dado elemento que tem as propriedades químicas que caracterizam esse mesmo elemento. Os átomos são formados por electrões à volta de um núcleo constituído por protões e neutrões.
de hidrogénio e hélio produzidos pelo próprio Big Bang (na verdade o Big Bang produziu apenas átomos de hidrogénio, hélio e uma quantidade muito reduzida de lítio).

Contudo, uma vez formadas as primeiras estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
por contracção gravitacional desse gás, muitos elementos pesados foram gerados pelos processos nucleares no interior dessas estrelas. Com o passar do tempo, muitas das estrelas desta e das gerações seguintes devolveram e espalharam a matéria processada em seu redor na fase final das suas vidas, por meio de violentas explosões de supernova
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
ou por meio de poderosos ventos estelares. Deste modo, o gás interestelar
gás interestelar
O gás interestelar é constituído pelos átomos, moléculas e iões de elementos, ou substâncias, gasosas presentes no meio interestelar.
na Via Láctea tem sido continuamente enriquecido com elementos pesados. Estrelas de gerações mais tardias, como o nosso Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
, contêm esses elementos produzidos por outras estrelas no passado. Consequentemente, as primeiras (e por isso mais velhas) estrelas da Via Láctea diferenciam-se das estrelas mais recentes pela sua muito mais baixa abundância desses elementos.

Terão essas estrelas primordiais sobrevivido até aos nossos dias? De acordo com a teoria, é possível que algumas das estrelas de menor massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
(logo, com o tempo de vida mais longo) tenham perdurado. Mas, se assim é, onde estão elas? Ao longo de mais de três décadas, os astrónomos tentaram desesperadamente encontrar estrelas de primeira geração na nossa galáxia (ditas estrelas de população III), isto é estrelas que, quando muito, possuem abundâncias extremamente baixas de elementos mais pesados que o hélio. Estrelas, como o nosso Sol, que são abundantes em elementos pesados pertencem à população I, enquanto que estrelas com abundâncias substancialmente menores que a solar são de população II.

Uma equipa de astrónomos descobriu agora, utilizando o telescópio VLT
Very Large Telescope (VLT)
O Very Large Telescope é um observatório operado pelo Observatório Europeu do Sul (ESO) e localizado no Cerro Paranal, no deserto de Atacama, no Chile. O VLT é composto por 4 telescópios de 8,2 m de diâmetro que podem trabalhar simultaneamente, constituindo um interferómetro óptico, ou independentemente.
do ESO
European Southern Observatory (ESO)
O Observatório Europeu do Sul é uma organização europeia de Astronomia para o estudo do céu austral fundada em 1962. Conta actualmente com a participação de 10 países europeus e ainda do Chile. Portugal tornou-se membro do ESO em 1 de Janeiro de 2001, no seguimento de um acordo de cooperação que durou cerca de 10 anos.
, uma estrela gigante
estrela gigante
Uma estrela gigante é uma estrela que terminou o processo de fusão de hidrogénio no seu núcleo e, por isso, arrefeceu e expandiu-se. As estrelas gigantes são o estado evoluído das estrelas anãs. Terminada a fusão de hidrogénio em hélio no núcleo, pode ocorrer um dos seguintes processos, ou os dois: a fusão de hidrogénio em hélio numa camada à volta do núcleo, ou a fusão de hélio em carbono e oxigénio no núcleo. As estrelas gigantes são muito luminosas: num diagrama Hertzsprung-Russell, o ramo das estrelas gigantes é mais luminoso do que a sequência principal. Exemplo de estrelas gigantes próximas de nós: Aldebarã, Arturus e Capela.
, HE 0107-5240, cuja abundância de elementos
abundância química
A abundância química de um determinado elemento químico é o número relativo de átomos ou isótopos desse elemento num objecto ou estrutura.
pesados é 200 000 vezes menor que a do Sol, e 20 vezes menor do que aquela que era tida como o recorde das mais baixas abundâncias conhecidas. Este resultado é extremamente importante pois permite-nos assim estudar gás estelar cuja composição deverá ser muito próxima da do gás produzido pelo Big Bang.

No entanto, esta descoberta também levanta dificuldades na medida em que demonstra que estrelas de pequena massa (HE 0107-5240 possui apenas 80% da massa do Sol
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
) podem formar-se a partir de gás muito pobre em metais
metal
Em Astronomia, todos os elementos químicos de número atómico superior ao do hélio são designados por metais, ou por elementos pesados.
, em clara contradição com a actual teoria de formação de estrelas de pequena massa! De acordo com esta teoria, os metais são essenciais para permitir o arrefecimento da nuvem de gás em colapso gravitacional
colapso gravitacional
Processo pelo qual uma estrela ou outro objecto celeste implode por acção do seu prório campo gravítico, resultando num objecto que é muito menor e muito mais denso do que o objecto original. O colapso gravitacional é o processo pelo qual se formam estrelas e aglomerados de estrelas, a partir de nuvens interestelares de gás e poeira, galáxias, ou ainda buracos negros.
para formar a estrela. Isto significa que os modelos teóricos terão de ser refinados.

Curiosamente, esta descoberta, publicada em Outubro passado na revista Nature por Christlieb et al
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
., resulta de um estudo sistemático designado por Hamburg-ESO Survey cujo objectivo é, pasme-se, encontrar quasares
quasar
Os quasares são objectos extragalácticos extremamente brilhantes e compactos. Hoje acredita-se que são o centro de galáxias muito energéticas ainda num estado inicial da sua evolução (são, pois, núcleos galácticos activos - NGAs) e a sua energia provém de um buraco negro de massa muito elevada. Os seus desvios para o vermelho indicam que se encontram a distâncias cosmológicas. O seu nome, quasar, vem do inglês quasi-stellar object, ou seja, objecto quase estelar, devido à semelhança da sua imagem em placas fotográficas com a imagem de uma estrela.
!

Fonte da notícia: http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2002/pr-19-02.html