A Via Láctea não nasceu com o tamanho e a estrutura que observamos atualmente. Durante bilhões de anos, nossa galáxia cresceu incorporando sistemas menores, capturando suas estrelas e transformando completamente sua própria arquitetura.
Até agora, porém, reconstruir os primeiros capítulos dessa história era extremamente difícil. Pesquisadores acreditavam que as grandes fusões conhecidas remontavam principalmente aos últimos 10 bilhões de anos.
Uma nova análise baseada em observações do Telescópio Espacial Hubble revelou um evento ainda mais antigo. Uma galáxia anã com centenas de milhões de estrelas teria se fundido com a jovem Via Láctea há aproximadamente 11,8 bilhões de anos.
O estudo, publicado na revista Nature Astronomy, apresenta o que os pesquisadores descrevem como a primeira evidência direta dessa antiga colisão galáctica.
Via Láctea cresceu devorando outras galáxias
De acordo com os modelos cosmológicos atuais, grandes galáxias são construídas parcialmente por meio de sucessivas fusões com sistemas menores.
Quando isso acontece, a galáxia menor deixa de existir como uma estrutura independente. Suas estrelas, entretanto, não desaparecem.
Elas são incorporadas à galáxia maior e podem preservar características relacionadas ao ambiente em que nasceram.
Por isso, os astrônomos tratam algumas populações de estrelas da Via Láctea como uma espécie de registro fóssil.
Ao estudar composição química, idade e movimento dessas estrelas, pesquisadores conseguem reconstruir colisões ocorridas bilhões de anos atrás.
Duas delas já são particularmente conhecidas.
Uma envolve a galáxia anã de Sagitário. Sua interação com a Via Láctea começou há aproximadamente 6 bilhões de anos e ainda está acontecendo.
Outra ocorreu com Gaia-Sausage-Enceladus, uma galáxia anã absorvida bilhões de anos antes e que teve papel importante na formação da estrutura atual da Via Láctea.
Mas existia um capítulo ainda mais antigo praticamente escondido.
Hubble analisou alguns dos objetos mais antigos da galáxia
Para investigar esse período, Davide Massari, pesquisador do Observatório de Astrofísica e Ciência Espacial de Bolonha, na Itália, e seus colegas utilizaram o Hubble para observar 39 aglomerados globulares.
Esses objetos são enormes agrupamentos extremamente densos que podem reunir dezenas de milhares ou até milhões de estrelas.
Além disso, contêm algumas das estrelas mais antigas da Via Láctea.
A equipe analisou aglomerados localizados em uma região de aproximadamente 20 mil anos-luz no interior da galáxia.
A resolução das imagens do Hubble permitiu determinar com grande precisão características como idade e metalicidade dos aglomerados.
Na astronomia, metalicidade representa a quantidade de elementos químicos mais pesados que hidrogênio e hélio encontrada nas estrelas.
Essa informação funciona como uma importante pista sobre quando e em quais condições elas se formaram.
Dados do Gaia ajudaram a encontrar uma população diferente
As observações do Hubble foram combinadas com informações coletadas pela missão Gaia, da Agência Espacial Europeia.
Durante sua operação, o observatório espacial realizou trilhões de medições de aproximadamente 2 bilhões de estrelas e outros objetos da Via Láctea.
Esses dados permitiram mapear com enorme precisão a posição e o movimento de diferentes populações estelares.
Ao combinar as informações das duas missões, os pesquisadores identificaram um conjunto de aglomerados globulares que apresentava características diferentes dos demais.
Eles não teriam se formado originalmente na Via Láctea.
Em vez disso, nasceram dentro de outra galáxia e foram incorporados posteriormente.
Foi assim que os cientistas encontraram as evidências de uma antiga galáxia chamada Low-energy-Kraken-Heracles, ou simplesmente LKH.
Galáxia anã foi engolida há 11,8 bilhões de anos
Os pesquisadores estimam que a LKH possuía uma massa estelar equivalente a aproximadamente 500 milhões de vezes a massa do Sol.
Para os padrões atuais, isso a colocaria muito abaixo da Via Láctea, cuja massa estelar é dezenas de bilhões de vezes maior que a solar.
Mas estamos falando de uma época extremamente antiga.
A fusão teria acontecido aproximadamente 11,8 bilhões de anos atrás, quando o Universo tinha somente cerca de 2 bilhões de anos.
Isso transforma o episódio na fusão mais antiga conhecida na história da Via Láctea.
Segundo Chiara Zerbinati, pesquisadora da Universidade de Bolonha e coautora do trabalho, os aglomerados identificados nasceram originalmente dentro da LKH.
São justamente eles que permitiram aos astrônomos estimar quando a galáxia foi absorvida e qual era aproximadamente sua massa.
Descoberta muda a história da juventude da Via Láctea
A descoberta também questiona uma interpretação importante sobre os primeiros estágios da nossa galáxia.
Alguns modelos sugeriam que a fase inicial da Via Láctea havia sido dominada principalmente por estrelas formadas dentro da própria galáxia.
O novo estudo mostra que estrelas vindas de sistemas externos já desempenhavam um papel relevante muito cedo.
Isso significa que a Via Láctea começou a crescer por meio de grandes fusões antes do que algumas reconstruções anteriores indicavam.
Massari compara essas antigas galáxias aos primeiros “tijolos” utilizados para construir nossa casa cósmica.
A LKH teria sido justamente um dos primeiros grandes lotes desse material.
A Via Láctea guarda fósseis de galáxias desaparecidas
Descobrir uma galáxia que deixou de existir há quase 12 bilhões de anos parece impossível à primeira vista.
Mas suas estrelas continuam por aqui.
É justamente essa característica que permite aos astrônomos realizar uma espécie de arqueologia galáctica.
Cada população estelar preserva pistas químicas e dinâmicas sobre seu passado. Quando milhões dessas informações são reunidas, antigas estruturas que desapareceram há bilhões de anos podem voltar a aparecer nos dados.
Os pesquisadores pretendem agora analisar outros aglomerados globulares para reconstruir com mais detalhes a sequência de fusões responsável pela formação da Via Láctea.
Hubble e Gaia estão permitindo enxergar cada vez mais longe nessa história.
E quanto mais os astrônomos investigam, mais evidente fica que a galáxia que chamamos de casa é, na realidade, uma enorme coleção de restos de outras galáxias que desapareceram há bilhões de anos.
