Um grupo de pesquisadores do Departamento de Física da UFMG conseguiu discriminar três aglomerados de estrelas em movimento na Via Láctea. Cada um desses sistemas, com diâmetro entre 13 e 19 anos-luz, reúne mais de 200 astros ligados gravitacionalmente. Registrados com os nomes de UFMG 1, UFMG 2 e UFMG 3, os objetos têm idade estimada entre 100 milhões e 1,4 bilhão de anos.

A pesquisa foi baseada na análise de dados e imagens do céu obtidas pelo satélite Gaia, da Agência Espacial Europeia. Essas imagens foram tratadas e disponibilizadas na internet. De acordo com o professor Wagner Corradi, do Laboratório de Astrofísica da UFMG, a identificação de objetos no espaço começa com a fotometria, ou seja, a medição da quantidade de luz emitida. 

“Com o uso de filtros, é possível identificar características físicas e organizar as estrelas segundo critérios como brilho e temperatura. Isso viabiliza separar objetos dos outros corpos à frente e ao fundo e estimar suas idades”, explica o professor Wagner Corradi.

A descoberta é fruto da investigação do doutorando Filipe Andrade, orientado por Corradi e pelo professor João Francisco dos Santos, do Departamento de Física. Também participaram da caracterização dos aglomerados os pesquisadores Francisco Maia e Mateus Ângelo, ex-integrantes do Laboratório. O trabalho foi publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

‘Bolinho estelar’
De acordo com Filipe Andrade, a missão Gaia, lançada no fim de 2013, ofereceu dados com precisão sem precedentes na astrofísica. “Antes dela, tínhamos somente as posições das estrelas e o fluxo de luz emitido por elas. O Gaia também fornece os movimentos próprios de cada estrela e os ângulos de paralaxe [diferença na posição aparente de um objeto visto por dois observadores em pontos diferentes], usados para calcular distâncias no espaço”, observa o doutorando, esclarecendo que, em um aglomerado, as estrelas nasceram simultaneamente na mesma região, têm características físicas semelhantes e movimento próprio muito parecido.

Ao detectar esse movimento em comum, Filipe identificou um “bolinho” de estrelas que se destacava do resto. “Em um gráfico com as variáveis ‘brilho’ e ‘temperatura’, percebi a curva característica de um aglomerado. Então verifiquei que aquela concentração de estrelas nunca havia sido descoberta”, relata.

Caixa de abelhas
A importância de estudar a variação das propriedades dos aglomerados ajuda a compreender a evolução da Via Láctea e das galáxias no universo. “À medida que esses sistemas ficam mais velhos, as interações gravitacionais acabam jogando estrelas para fora, povoando o meio ambiente que constitui a Via Láctea. Uma das ideias aceitas é a de que todas as estrelas, inclusive o Sol, formaram-se numa dessas estruturas”, argumenta João Francisco. “É semelhante ao que ocorre em uma ‘caixa de abelhas’: a princípio, todas estão juntas, mas algumas escapam da colmeia, morrem ou simplesmente somem”, metaforiza Wagner Corradi. 

A comparação entre modelos de evolução estelar com a curva característica de um aglomerado é uma ferramenta de construção do conhecimento sobre o universo. “Como não é possível acompanhar uma única estrela nascendo, evoluindo e morrendo, a gente usa os modelos. Ao analisar determinado objeto, comparo suas características com a teoria sobre uma sequência evolutiva. A cada descoberta, contribuo para o entendimento geral”, explica Corradi. 

Como destaca João Francisco, o trabalho deixa como principal legado o novo método de identificação.“Normalmente, usam-se técnicas automáticas, que são limitadas. O Filipe desenvolveu um método diferente, mais fundamentado no olhar do cientista”, afirma. “Foi algo que ele fez ‘à mão’: mirou a região com olhar clínico e usou sua técnica”, sintetiza Corradi.

Atirou no que viu, acertou o que não viu
O ditado popular ilustra bem a descoberta dos aglomerados estelares pela equipe da UFMG. O grupo estudava a concentração NGC 5999, de cerca de 400 milhões de anos e distante 5.500 anos-luz do Sol, quando deparou com os três grupos. “O NGC 5999 está localizado no disco da galáxia, em um ambiente de alta densidade de estrelas. Isso possibilitou testar as técnicas desenvolvidas pelo nosso grupo”, explica Wagner Corradi. Os três aglomerados têm as seguintes características básicas:

• UFMG 1: possui 191 estrelas, idade em torno de 800 milhões de anos e está localizado a uma distância de aproximadamente 5.200 anos-luz do Sol. Suas estrelas estão distribuídas dentro de um raio de 21 anos-luz.

• UFMG 2: aglomerado mais velho e populoso. Com cerca de 1,4 bilhão de anos e 592 estrelas, está localizado a cerca de 4.800 anos-luz do Sol. Suas estrelas estão distribuídas dentro de um raio de 16 anos-luz.

• UFMG 3: mais jovem dos três aglomerados, com cerca de 100 milhões de anos. Possui 261 estrelas em um raio de 16 anos-luz. Sua distância aproximada do Sol é de 4.900 anos-luz.

Artigo: Three new Galactic star clusters discovered in the field of the open cluster NGC 5999 with Gaia DR2

Autores: Filipe Ferreira Andrade, João Francisco Coelho dos Santos Júnior, Wagner José Corradi Barbosa, Francisco Ferreira de Souza Maia e Mateus de Souza Ângelo