Missão Gaia detecta ‘estrelemotos’ inesperados ao mapear 2 bilhões de estrelas

Concepção artística do telescópio espacial Gaia da Agência Espacial Européia observando a galáxia (Esa)

Concepção artística do telescópio espacial Gaia da Agência Espacial Européia observando a galáxia (Esa)

Gaia é a missão da ESA para criar o mapa multidimensional mais preciso e completo da Via Láctea. Isso permite que os astrônomos reconstruam a estrutura da nossa galáxia e a evolução passada ao longo de bilhões de anos e entendam melhor o ciclo de vida das estrelas e nosso lugar no Universo.

O terceiro lançamento de dados da missão europeia Gaia mostra que o telescópio espacial é mais sensível do que o esperado enquanto constrói um mapa da nossa galáxia.

O que há de novo na versão de dados 3?

A versão 3 de dados do Gaia contém detalhes novos e aprimorados para quase dois bilhões de estrelas em nossa galáxia. O catálogo inclui novas informações, incluindo composições químicas, temperaturas estelares, cores, massas, idades e a velocidade com que as estrelas se aproximam ou se afastam de nós (velocidade radial). Muitas dessas informações foram reveladas pelos dados de espectroscopia recém-lançados, uma técnica na qual a luz das estrelas é dividida em suas cores constituintes (como um arco-íris). Os dados também incluem subconjuntos especiais de estrelas, como aquelas que mudam de brilho ao longo do tempo.

Outra novidade neste conjunto de dados é o maior catálogo já feito de estrelas binárias, milhares de objetos do Sistema Solar, como asteroides e luas de planetas, e milhões de galáxias e quasares fora da Via Láctea.

Estrelemotos (Starquakes)

Uma das descobertas mais surpreendentes resultantes dos novos dados é que o Gaia é capaz de detectar starquakes – pequenos movimentos na superfície de uma estrela – que mudam as formas das estrelas, algo para o qual o observatório não foi originalmente construído.

Anteriormente, Gaia já havia encontrado oscilações radiais que fazem com que as estrelas inchem e encolham periodicamente, mantendo sua forma esférica. Mas Gaia agora também detectou outras vibrações que são mais parecidas com tsunamis em grande escala. Essas oscilações não radiais alteram a forma global de uma estrela e, portanto, são mais difíceis de detectar.

Gaia encontrou fortes terremotos não radiais em milhares de estrelas. Gaia também revelou tais vibrações em estrelas que raramente foram vistas antes. Essas estrelas não devem ter nenhum terremoto de acordo com a teoria atual, enquanto Gaia as detectou em sua superfície.

“Starquakes nos ensinam muito sobre estrelas, principalmente seu funcionamento interno. Gaia está abrindo uma mina de ouro para ‘asterosismologia’ de estrelas massivas”, diz Conny Aerts de KU Leuven na Bélgica, que é membro da colaboração Gaia.

O DNA das estrelas

O que as estrelas são feitas pode nos contar sobre seu local de nascimento e sua jornada posterior e, portanto, sobre a história da Via Láctea. Com o lançamento de dados de hoje, Gaia está revelando o maior mapa químico da galáxia acoplado a movimentos 3D, desde nossa vizinhança solar até galáxias menores que cercam a nossa.

Algumas estrelas contêm mais “metais pesados” do que outras. Durante o Big Bang, apenas elementos leves foram formados (hidrogênio e hélio). Todos os outros elementos mais pesados ​​– chamados de metais pelos astrônomos – são construídos dentro das estrelas. Quando as estrelas morrem, elas liberam esses metais no gás e poeira entre as estrelas, chamado meio interestelar, do qual novas estrelas se formam. A formação e morte de estrelas ativas levarão a um ambiente mais rico em metais. Portanto, a composição química de uma estrela é um pouco parecida com seu DNA, nos dando informações cruciais sobre sua origem.

Com Gaia, vemos que algumas estrelas em nossa galáxia são feitas de material primordial, enquanto outras, como nosso Sol, são feitas de matéria enriquecida por gerações anteriores de estrelas. Estrelas que estão mais próximas do centro e plano de nossa galáxia são mais ricas em metais do que estrelas a distâncias maiores. Gaia também identificou estrelas que originalmente vieram de galáxias diferentes da nossa, com base em sua composição química.

“Nossa galáxia é um belo caldeirão de estrelas”, diz Alejandra Recio-Blanco, do Observatoire de la Côte d’Azur, na França, que é membro da colaboração Gaia.

“Essa diversidade é extremamente importante, porque nos conta a história da formação de nossa galáxia. Ele revela os processos de migração dentro de nossa galáxia e acreção de galáxias externas. Também mostra claramente que nosso Sol, e nós, todos pertencemos a um sistema em constante mudança, formado graças à montagem de estrelas e gases de diferentes origens”.

Estrelas binárias, asteróides, quasares e muito mais

Outros artigos publicados hoje refletem a amplitude e profundidade do potencial de descoberta de Gaia. Um novo catálogo de estrelas binárias apresenta a massa e a evolução de mais de 800 mil sistemas binários, enquanto um novo levantamento de asteroides compreendendo 156 mil corpos rochosos está se aprofundando na origem do nosso Sistema Solar. Gaia também está revelando informações sobre 10 milhões de estrelas variáveis, macromoléculas misteriosas entre estrelas, bem como quasares e galáxias além de nossa própria vizinhança cósmica.

“Ao contrário de outras missões que visam objetos específicos, Gaia é uma missão de pesquisa. Isso significa que, ao pesquisar todo o céu com bilhões de estrelas várias vezes, o Gaia fará descobertas que outras missões mais dedicadas perderiam. Este é um de seus pontos fortes, e mal podemos esperar para que a comunidade de astronomia mergulhe em nossos novos dados para descobrir ainda mais sobre nossa galáxia e seus arredores do que poderíamos imaginar”, diz Timo Prusti, Cientista do Projeto Gaia. na ESA.

Vídeo da ESA sobre os “Starquakes”

Animação e sonificação foram criadas por: Dr. Joey Mombarg, KU Leuven, Bélgica. Com base nas informações do Gaia Data Release 3: Pulsações em estrelas OBAF da sequência principal observadas por Gaia pela Colaboração Gaia, De Ridder et al., 2022, submetido à A&A. Van Reeth et ai. 2015, ApJS 218, id.2, 32 pp. Mombarg et al. 2021, A&A 650, id.A58, 23 pp

Uma das descobertas surpreendentes do Gaia data release 3 é que o Gaia é capaz de detectar starquakes – pequenos movimentos na superfície de uma estrela – que mudam as formas das estrelas, algo para o qual o observatório não foi originalmente construído.

Anteriormente, Gaia já havia encontrado oscilações radiais que fazem com que as estrelas inchem e encolham periodicamente, mantendo sua forma esférica. Mas Gaia agora também detectou outras vibrações que são mais parecidas com tsunamis em grande escala. Essas oscilações não radiais alteram a forma global de uma estrela e, portanto, são mais difíceis de detectar.

Os modos de oscilação não radial fazem com que a superfície de uma estrela se mova enquanto ela gira, conforme mostrado na animação. Manchas escuras são ligeiramente mais frias do que manchas brilhantes, dando origem a mudanças periódicas no brilho da estrela. A frequência das estrelas rotativas e pulsantes foi aumentada 8,6 milhões de vezes para deslocá-las para o alcance audível dos humanos.

.Mais detalhes sobre os lançamentos de dados do Gaia 3 podem ser encontrados aqui: https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/data-release-3

A partir de 13 de junho de 2022, às 12:00 CEST, os novos dados do Gaia podem ser acessados em https://gea.esac.esa.int/archive/

O data release 3 do Gaia foi apresentado hoje durante um briefing de mídia virtual em https://www.esa.int/ESA_Multimedia/ESA_Web_TV

Este media kit resume os dados em uma série de infográficos: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Gaia_data_release_3_media_kit

Histórias mais detalhadas sobre os novos dados do Gaia podem ser encontradas aqui: https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dr3-stories

Uma série de artigos científicos descrevendo os dados e seu processo de validação aparecerá em uma edição especial da revista Astronomy & Astrophysics: https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dr3-papers