Astrônomos identificam “rio de estrelas” fora da Via Láctea

Astrônomos identificaram o primeiro fluxo estelar de aglomerado globular fora da Via Láctea, na galáxia anã UGC 9050-Dw1. A descoberta ajuda os cientistas a medir a massa do halo de matéria escura da galáxia.

Julie Kiel Holm e Sarah Pearson, da Universidade de Copenhague, na Dinamarca, lideraram o estudo, publicado na revista Nature. A equipe encontrou o “rio de estrelas” em imagens do telescópio espacial Hubble e do telescópio CFHT(sigla para Telescópio Canada-França-Havaí).

UGC 9050-Dw1 é uma galáxia anã associada à galáxia espiral UGC 9050 e fica a 115 milhões de anos-luz da Terra, o equivalente a 35,2 megaparsecs.

Os astrônomos batizaram a estrutura de Oyashio, em referência a uma corrente fria do oceano Pacífico, e a rastrearam a partir de um aglomerado globular a cerca de 8,15 mil anos-luz do centro da galáxia anã. O fluxo tem 72,3 parsecs de largura e cerca de 6,5 mil anos-luz de comprimento.

Como os astrônomos confirmaram o fluxo estelar

Um algoritmo de detecção de curvas (a transformada de Hough) confirmou que a estrutura fina vista a olho nu nas imagens correspondia a um fluxo estelar genuíno, e não a um artefato de processamento. Os astrônomos também compararam a cor da estrutura com a do aglomerado globular candidato e descartaram uma sobreposição casual de estrelas na linha de visada.

A cor medida do fluxo é ligeiramente mais azul que a média dos aglomerados da Via Láctea, o que aponta para uma população estelar mais jovem, semelhante à dos outros aglomerados já catalogados na galáxia anã. A equipe calculou a significância estatística do sinal em 7,34 vezes o desvio padrão do fundo do céu, valor suficiente para descartar ruído aleatório na imagem.

O que o aglomerado globular revela sobre a origem do fluxo

O modelo mais aceito indica que a força de maré da própria galáxia anã arrancou as estrelas do fluxo de um aglomerado globular. Esse aglomerado progenitor tem, segundo o estudo, massa estimada em até 2,5 milhões de massas solares, com 95% de confiança.

Esse valor se aproxima do de aglomerados globulares da galáxia de Andrômeda e fica abaixo do de Ômega Centauri, o maior aglomerado da Via Láctea, que soma 3,55 milhões de massas solares e também produziu um fluxo estelar próprio.

Uma comparação com o Palomar 5, o aglomerado da Via Láctea mais estudado nesse tipo de fenômeno, mostra que um progenitor com idade e composição química semelhantes precisaria ter 20 vezes mais massa para produzir um brilho de superfície equivalente ao do Oyashio. O resultado sugere que o aglomerado da UGC 9050-Dw1 já perdeu boa parte de suas estrelas ou nasceu intrinsecamente mais leve.

Que pistas o fluxo dá sobre a matéria escura da galáxia

O formato e a extensão do fluxo estelar permitiram à equipe calcular, pela primeira vez a partir desse tipo de estrutura, a massa do halo de matéria escura de uma galáxia ultradifusa. Os astrônomos estimaram essa massa em cerca de 427 bilhões de massas solares.

A massa total da galáxia, somando estrelas e matéria escura, chega a 156 bilhões de massas solares, valor próximo ao da Grande Nuvem de Magalhães, galáxia satélite da Via Láctea. O resultado mostra que a UGC 9050-Dw1 carrega um halo de matéria escura maciço para uma galáxia ultradifusa.

O perfil de densidade do halo é menos compacto no centro do que o de anãs de baixo brilho superficial comuns, mas fica dentro da faixa observada em outras galáxias ultradifusas já estudadas.

O que ainda falta confirmar sobre a descoberta

Os próprios autores do estudo reconhecem que a imagem atual mostra apenas a parte mais densa do fluxo, e que a estrutura não aparece nos filtros ultravioleta e infravermelho próximo do CFHT.

A equipe também não descarta hipóteses alternativas, como uma projeção casual de estrelas sem relação com a galáxia anã, uma concha de maré formada por colisão entre sistemas estelares ou o efeito de lente gravitacional de uma galáxia de fundo. Nenhuma dessas explicações, porém, reproduz tão bem a cor e o alinhamento que os astrônomos observaram.

Novas observações com o Hubble ou com o telescópio espacial James Webb, além de espectroscopia com telescópios como o Keck, devem confirmar a origem da estrutura e permitir comparar sua população estelar com a do aglomerado candidato.