Três vezes mais estrelas no Universo

2/12/2010

Agência FAPESP – Estrelas pequenas e com pouco brilho, conhecidas como anãs vermelhas, são muito mais comuns do que se imaginava. Tão comuns que o total de estrelas no Universo pode ser o triplo do que os astrônomos estimavam.

Justamente por ser pequena e de brilho fraco, uma anã vermelha é mais difícil de identificar em observações do espaço. Tanto que os cientistas não conseguiram detectá-las em outras galáxias além da Via Láctea e suas vizinhas. Até agora.

Astrônomos descobrem que anãs vermelhas são muito mais comuns do que se estimava. Uma consequência direta é o aumento no número de planetas que pode ter vida (divulgação)

Em artigo publicado nesta quinta-feira (2/12) na revista Nature, Pieter van Dokkum (Universidade Yale) e Charlie Conroy (Universidade Princeton) descrevem a identificação de sinais de anãs vermelhas em oito galáxias elípticas, massivas e relativamente próximas, localizadas entre 50 milhões e 300 milhões de anos-luz da Terra.

As observações foram feitas com instrumentos instalados no Observatório Keck, no Havaí, e permitiram concluir que esse tipo de estrela, que tem massa entre 10% e 20% a do Sol, são bastante frequentes. É a primeira vez que se consegue estimar essa população estelar no Universo.

“Ninguém sabia quantas anãs vermelhas poderiam existir. Diferentes modelos teóricos apontaram uma ampla gama de possibilidades. Agora, conseguimos responder uma dúvida antiga sobre a abundância dessas estrelas”, disse van Dokkum.

Os pesquisadores descobriram também que há cerca de 20 vezes mais anãs vermelhas em galáxias elípticas do que na Via Láctea (espiral). “É comum pensar que as outras galáxias são como a nossa. Mas nosso estudo reforça que há outras condições possíveis em outras galáxias. Essa descoberta poderá ter um grande impacto em nossa compreensão da formação e evolução das galáxias”, disse Conroy.

Uma possível consequência, segundo Conroy, é que as galáxias podem conter menos matéria escura – a substância misteriosa que, apesar de ter massa, não pode ser observada diretamente – do que medições anteriores indicaram. A diferença é que as anãs vermelhas, abundantes, podem contribuir com mais massa do que se estimava até então.

Além de ampliar o número de estrelas no Universo, a descoberta também amplia o número de planetas em órbita dessas estrelas. O que, por sua vez, segundo van Dokkum, eleva o número de planetas que pode conter algum tipo de vida. Um exemplo é o Gliese 581, descoberto recentemente e não por coincidência em órbita de uma anã vermelha.

O artigo A substantial population of low-mass stars in luminous elliptical galaxies (doi: 10.1038/nature09578), de Pieter van Dokkum e Charlie Conroy, pode ser lido por assinantes da Nature em www.nature.com.

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A substantial population of low-mass stars in luminous elliptical galaxies

• Pieter G. van Dokkum

   

• & Charlie Conroy

• Affiliations
• Contributions
• Corresponding author

Nature

 

(2010)

 

doi:10.1038/nature09578

Received

 

07 July 2010

 

Accepted

 

12 October 2010

 

Published online

 

01 December 2010

The stellar initial mass function (IMF) describes the mass distribution of stars at the time of their formation and is of fundamental importance for many areas of astrophysics. The IMF is reasonably well constrained in the disk of the Milky Way¹ but we have very little direct information on the form of the IMF in other galaxies and at earlier cosmic epochs. Here we report observations of the Na I doublet^2, 3 and the Wing–Ford molecular FeH band^4,5 in the spectra of elliptical galaxies. These lines are strong in stars with masses less than 0.3M_⊙ (where M_⊙ is the mass of the Sun) and are weak or absent in all other types of stars^5, 6, 7. We unambiguously detect both signatures, consistent with previous studies⁸ that were based on data of lower signal-to-noise ratio. The direct detection of the light of low-mass stars implies that they are very abundant in elliptical galaxies, making up over 80% of the total number of stars and contributing more than 60% of the total stellar mass. We infer that the IMF in massive star-forming galaxies in the early Universe produced many more low-mass stars than the IMF in the Milky Way disk, and was probably slightly steeper than the Salpeter form⁹ in the mass range 0.1M_⊙ to 1M_⊙.

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