Estudo procura explicar processo de formação do disco da Via Láctea

Uma equipa internacional descobriu com grande precisão como o disco da Via Láctea se tornou mais plano, um processo que, segundo a investigação, decorreu em duas etapas bem distintas.

O estudo contou com a participação de investigadores das universidades espanholas de La Laguna e Granada, da Universidade de Victoria (Canadá), do Instituto Carlos I de Física Teórica e Computacional, do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF, Observatório Astronómico de Abruzzo) e do Instituto Nacional de Física Nuclear (ambos de Itália).

Num comunicado divulgado na segunda-feira, o Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) divulgou que, com base nos dados do satélite Gaia e nas idades precisas determinadas pelo projeto ChronoGal, os investigadores identificaram duas fases, um processo de "afinamento" muito rápido, que terminou há cerca de 10,8 mil milhões de anos, e outro, muito mais lento, que perdura até aos dias de hoje.

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O IAC salientou que a maior parte das estrelas da Via Láctea está distribuída por dois discos, um fino e jovem, e outro mais espesso e antigo.

A questão de como estes discos se formaram tem sido um dos grandes desafios da astrofísica galáctica.

Até agora, as observações eram compatíveis com duas explicações. Na primeira, as estrelas nascem sempre num disco fino e, com o passar do tempo, os encontros com nuvens de gás, braços espirais ou a barra galáctica acabam por "agitá-las", afastando-as do plano central.

Na segunda explicação, as estrelas nascem com distribuições cada vez mais finas, à medida que o gás a partir do qual se formam se vai acomodando.

Distinguir entre ambas exigia conhecer com precisão a idade das estrelas, algo muito difícil de obter, sobretudo no caso das mais antigas.

Com este estudo, publicado no The Astrophysical Journal Letters, os investigadores mostraram que, quanto mais jovens são as estrelas, mais próximas do plano se encontram, mas não a um ritmo constante.

Há um ponto de viragem ocorrido há cerca de 10,8 mil milhões de anos, detalhou o centro astrofísico.

Antes, o disco achatou-se muito rapidamente, em apenas 2 mil milhões de anos, a sua espessura passou de mais de 4.100 anos-luz (1,26 kpc) para cerca de 1.600 anos-luz (0,5 kpc).

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Depois, o adelgaçamento tornou-se muito gradual, atingindo uma espessura de cerca de 400 anos-luz (0,1 kpc) para as estrelas recém-formadas.

Se as estrelas nascessem sempre num disco fino e se afastassem do plano pouco a pouco, o disco ter-se-ia tornado mais espesso de forma lenta e contínua. No entanto, os dados mostram algo diferente.

Assim, uma mudança tão rápida não pode ser explicada por um processo lento e gradual, ainda mais numa galáxia jovem que colidia frequentemente com outras galáxias.

Em contrapartida, o cenário condiz com o modelo conhecido como 'upside-down' (de "cima para baixo" ou "invertido"): o disco não nasce fino, mas sim espesso, pois o gás a partir do qual as estrelas se formam está muito agitado e vai-se tornando mais fino à medida que este gás se acalma e estabiliza.

Segundo os autores do estudo, o disco espesso formou-se nesta primeira etapa agitada, enquanto o disco fino surgiu posteriormente, numa fase muito mais tranquila.

"Este resultado resolve um problema clássico da astrofísica", realçou David Mirabal, investigador no IAC e na Universidade de La Laguna (ULL) e autor principal do estudo.

"Nas simulações, os dois modelos de formação de discos eram possíveis, mas faltava uma evidência observacional que permitisse determinar qual deles ocorreu na Via Láctea. Esta é a primeira evidência observacional clara que aponta para um dos dois modelos no que diz respeito à fase inicial da Galáxia. E isto foi possível graças à grande precisão que conseguimos para as idades mais remotas", destacou.

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