Estrelas jovens e antigas são diferentes em uma galáxia satélite de Andrômeda

Andrômeda é a vizinha mais próxima da Via Láctea e, assim como ela, também tem galáxias satélites (como são chamadas aquelas menores que orbitam outra de tamanho maior, também conhecida como galáxia primária). 

E é em uma dessas galáxias satélites de Andrômeda, a Galáxia do Triângulo, que está focado um estudo, apresentado nesta quarta-feira (11) na 241ª reunião da Sociedade Astronômica Americana em Seattle, nos EUA, que mostra as diferenças entre as aparências de estrelas jovens e antigas.

Esse estudo faz parte da Panchromatic Hubble Andromeda Treasury Triangulum Extended Region (PHATTER), uma extensa pesquisa liderada por cientistas da Universidade de Washington (UW) e do Centro de Astrofísica Computacional, é a primeira observação aprofundada das populações distintas de estrelas que compõem Triângulo.

Os pesquisadores descobriram que essa galáxia satélite de Andrômeda tem duas estruturas drasticamente diferentes, dependendo da idade das estrelas.

“As estrelas mais jovens e as estrelas mais antigas da Galáxia do Triângulo – que podemos separar usando vários filtros de comprimento de onda no Telescópio Espacial Hubble – são organizadas de forma muito diferente”, disse Adam Smercina, pesquisador de pós-doutorado da UW.

Segundo ele, isso é surpreendente. “Para muitas galáxias, como a Via Láctea e Andrômeda, as estrelas são distribuídas de forma aproximadamente consistente, independentemente de sua idade. Esse não é o caso em Triângulo.”

Com cerca de 61 mil anos-luz de diâmetro, Triângulo é a terceira maior galáxia do nosso grupo local, depois de Andrômeda e da própria Via Láctea. Em imagens de baixa resolução, ela tem uma estrutura “floculante” – com muitos pequenos braços espirais irradiando de um centro bem definido.

Para a pesquisa PHATTER, foram usadas centenas de imagens de alta resolução do Hubble de diferentes seções de Triângulo em 108 órbitas ao longo de mais de um ano. 

Então, a equipe juntou essas imagens para criar um conjunto de dados abrangente e de alta resolução que, pela primeira vez, mostrou as estrelas individuais dessa galáxia sobre uma grande região em seu centro.

Graças à variedade de filtros do Hubble, os pesquisadores também conseguiram separar essas estrelas por idade. 

A distribuição de estrelas mais jovens e massivas – aquelas com menos de 1 bilhão de anos de idade – estava aproximadamente de acordo com o padrão “floculante”, pelo qual a Galáxia do Triângulo é tão reconhecida. 

Suas estrelas mais antigas e mais vermelhas, no entanto, são distribuídas em um padrão muito diferente: dois braços espirais irradiando de uma barra retangular no centro.

“Esta era uma característica em grande parte desconhecida e oculta dessa galáxia, que era muito difícil de ver sem esse tipo de pesquisa detalhada”, disse Smercina.

Estrelas velhas compõem a maioria da massa do Triângulo, mas são mais fracas do que as mais jovens, segundo Smercina. Isso poderia explicar por que o padrão “floculante” prevalece em imagens de baixa resolução da galáxia.

A equipe de pesquisa não sabe por que estrelas jovens e velhas têm distribuições tão divergentes no Triângulo. 

Em geral, as galáxias satélites são um grupo eclético, e muitas questões permanecem sobre sua formação e evolução. Elas têm muitas formas diferentes e podem ser moldadas por interações com suas galáxias-mães. 

A maior galáxia satélite da Via Láctea, a Grande Nuvem de Magalhães, por exemplo, é semelhante em tamanho e massa à Galáxia do Triângulo, mas tem uma forma irregular e globular devido à sua proximidade com a nossa galáxia.

A investigação PHATTER deve lançar luz sobre como esses tipos de galáxias se formam e interagem com as suas vizinhas maiores. A equipe planeja acompanhar essas descobertas iniciais, traçando a história da formação de estrelas em Triângulo, comparando diferentes seções da galáxia.

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