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As estrelas estão começando a se apagar

Aparentemente o Universo já passou do auge em termos de produzir estrelas.

Caleb Scharf
ESO/P. GrosbÝl
Aparentemente o Universo já passou do auge em termos de produzir estrelas, e as que estão sendo produzidas agora ao redor do Cosmo nunca serão mais que uma pequena porcentagem em relação aos números do passado. 

Essa é a conclusão bastante inquietante de um novo e significativo estudo sobre a taxa a que estrelas são produzidas no correr do tempo cósmico.

Sobral e seus colegas recentemente publicaram os resultados de uma série de ‘fotos instantâneas’ tiradas de galáxias ocupadas em produzir estrelas em épocas diferentes, de aproximadamente 4 bilhões de anos atrás (por volta da época da formação da Terra) a quase 11 bilhões de anos atrás. Essa não é uma tarefa simples: alguns dos maiores e mais sensíveis telescópios do mundo tiveram que ser usados.

Ao observar a luz em frequências muito específicas (correspondentes à emissão de átomos quentes de hidrogênio – veja a nota abaixo) eles são capazes de medir a verdadeira taxa a que novas estrelas estão se condensando a partir de espessos materiais nebulares em uns poucos sistemas galácticos. Isso produz algumas estatísticas bem robustas nas mudanças globais dos números de novas estrelas sendo produzidas conforme o Universo envelhece.

A principal conclusão vem em duas partes. Primeiro, 95% de todas as estrelas que vemos ao nosso redor atualmente foram formadas nos últimos 11 bilhões de anos, e cerca de metade delas foi formada entre 11 e 8 bilhões de anos atrás, em uma explosão de atividade. Mas o realmente impressionante é que a taxa a que novas estrelas estão atualmente sendo produzidas em galáxias mal chega a 3% daquela de 11 bilhões de anos atrás, e continua caindo. Isso indica que, a menos que nosso Universo encontre outro fôlego (o que é improvável), ele só conseguirá produzir mais 5% das estrelas que existem neste exato momento.

Esse é, bem literalmente, o início do fim.

No entanto, apesar do título provocativo deste post, você não deveria esperar ver as estrelas começando a sumir de vista tão cedo. A grande maioria das estrelas do Universo é menos massiva que o Sol e, na Via Láctea, cerca de 75% de todas as estrelas têm menos da metade dessa massa. Estrelas menores duram mais – a fusão nuclear do hidrogênio acontece mais devagar em seus núcleos, e elas também tendem a chacoalhar mais seus interiores que uma estrela como o Sol, o que resulta em uma eficiência extraordinária. De fato, as menores estrelas (chamadas de Anãs-M) devem ter tempos de vida contados em trilhões de anos.

Então nós vivemos em um momento interessante, no limite entre um excesso exuberante e um declínio longo e gentil. Nós também vivemos em uma galáxia que ainda produz umas poucas estrelas por ano – a Via Láctea vai acabar contribuindo bastante para aqueles últimos 5%. E quando a galáxia de Andrômeda vier se chocar conosco, em 4 ou 5 bilhões de anos, pode haver uma nova explosão de formação estelar enquanto essas duas bestas se fundem, e uma última fonte de novos faróis estelares iluminará o Cosmo mais um pouco.

[Uma pequena observação: várias fontes de notícias normalmente respeitáveis – como esta http://www.wired.com/wiredscience/2012/11/universe-making-stars/ - relataram erroneamente que os astrônomos envolvidos no estudo estavam detectando ‘partículas alfa emitidas por átomos de hidrogênio’. Esse é um erro tão grave que me sinto compelido a mencioná-lo.

Em primeiro lugar, nenhum hidrogênio em toda a história do Universo já emitiu uma partícula alfa, já que uma partícula alfa consiste de dois prótons e dois nêutrons – em outras palavras, um núcleo de hélio. 

Em segundo lugar, os astrônomos estavam, na verdade, apenas medindo a luz emitida na transição atômica hidrogênio-alfa, quando um elétron cai do terceiro maior nível de energia permitido ao redor de um próton para o segundo, e cospe um fóton avermelhado. Esses fótons avermelhados são desviados para energias cada vez mais baixas, ou frequências, conforme se movem pelo Universo em expansão. E no caso dos objetos realmente distantes estudados nesse caso, eles acabam na parte infravermelha do espectro. Mas eles são uma maneira elegante de encontrar regiões em galáxias onde estrelas estão se formando, e os fótons H-alfa penetram gás e poeira muito bem, então conseguem escapar para serem vistos por coisas como nós.

 

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