Un equip liderat per investigadors de l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona i de l’Observatori de Besançon (França) ha descobert, analitzant les dades del satèl·lit Gaia, que a la Via Làctia es va produir un fort brot de formació estel·lar ara fa entre 2.000 i 3.000 milions d’anys.
En aquest procés haurien nascut més del 50% de les estrelles que han anat formant el disc galàctic. Aquests resultats es desprenen de combinar les distàncies, els colors i les magnituds d’estrelles mesurades per Gaia amb els models que prediuen la seva distribució a la Via Làctia. El treball s’ha publicat a la revista ‘Astronomy & Astrophisics’.
De la mateixa manera que la flama del fogonet es va apagant quan s’acaba el gas de la bombona, el ritme de formació estel·lar al disc de la Via Làctia, alimentat pel gas que inicialment s’hi va dipositar, hauria d’anar disminuint de manera suau i continuada fins a esgotar tot el gas existent.
Els resultats que s’han trobat en aquest treball indiquen que, si bé aquest va ser el procés que va tenir lloc durant els primers 4.000 milions d’anys de formació del disc, un fort brot de formació estel·lar o ‘baby boom’ estel·lar -com ho qualifica l’article publicat a ‘Nature Research Highlights’- va invertir aquesta tendència. La fusió amb una galàxia satèl·lit de la Via Làctia, rica en gas, hauria pogut subministrar nou combustible i reactivar el procés de formació estel·lar, de manera similar a quan es canvia la bombona de gas del fogonet. Aquest mecanisme explicaria la distribució de distàncies, edats i masses que es dedueixen de les dades proporcionades pel satèl·lit Gaia, projecte de l’Agència Espacial Europea.
“L’escala de temps d’aquest fort brot de formació estel·lar, juntament amb l’enorme quantitat de massa estel·lar involucrada en el procés -milers de milions de masses solars- ens porta a proposar que el disc de la nostra galàxia no ha tingut una evolució tranquil·la i pausada, sinó que va patir una pertorbació externa important que va començar ara fa uns 5.000 milions d’anys”, afirma Roger Mor,investigador de l’ICCUB i primer signant de l’article.
“Aquesta descoberta ha estat possible gràcies al fet de disposar, per primera vegada, de distàncies precises per a més de tres milions d’estrelles de l’entorn solar”, explica Roger Mor. “Gràcies a aquestes dades, hem pogut esbrinar quins han estat els mecanismes que han regit l’evolució des de fa més de 10.000 milions d’anys del disc de la nostra galàxia, que no és més que la banda lluminosa que observem al cel en una nit fosca i sense contaminació lumínica”.
Com en molts altres camps de la recerca avui en dia, aquesta descoberta ha estat possible pel fet que hem pogut combinar una gran quantitat de dades d’una precisió sense precedents amb la disponibilitat d’un nombre molt elevat d’hores de computació a les instal·lacions informàtiques del Centre de Serveis Científics i Acadèmics de Catalunya en el marc del projecte GENIUS, finançat pel 7è Programa marc de la UE.
Els models cosmològics prediuen que la nostra galàxia hauria anat creixent per la fusió amb altres galàxies, un fet que altres treballs amb dades de Gaia ja han demostrat. Una d’aquestes fusions podria ser la causant del fort brot de formació estel·lar detectat en aquest treball. “De fet, el pic de formació estel·lar observat és tan evident -a diferència del que predèiem abans de disposar de les dades de Gaia- que ens han semblat necessari recórrer a experts en l’evolució cosmològica de galàxies externes per fer-ne la interpretació”, explica Francesca Figueras, professora del Departament de Física Quàntica i Astrofísica de la UB, membre de l’ICCUB i signant de l’article.
Segons Santi Roca-Fàbrega, investigador de la Universitat Complutense de Madrid especialista en simulacions de galàxies similars a la Via Làctia i també signant de l’article, els resultats obtinguts són del tot compatibles amb el que prediuen els models cosmològics actuals. És més, assegura: “La nostra galàxia, als ulls de Gaia, esdevé un laboratori cosmològic excel·lent on podem testar i confrontar els models de l’Univers a més gran escala que estem desenvolupant”.
Aquest treball ha estat realitzat amb les dades del segon catàleg de la missió Gaia, que es va publicar ara fa tot just un any, el 25 d’abril del 2018. Xavier Luri, director de l’ICCUB i també signant de l’article, remarca que “el paper dels científics i enginyers de la UB ha estat cabdal perquè la comunitat científica pugui gaudir de l’excel·lent qualitat de les dades del catàleg de Gaia”. Més de 400 científics i enginyers de tota Europa formen part del consorci encarregat de la preparació i validació d’aquestes dades. “La seva feina col·lectiva ha proporcionat a la comunitat científica internacional un catàleg que està obligant a replantejar molts dels escenaris existents sobre l’origen i evolució de la nostra galàxia”, apunta Luri.
Només en un any, més de 1.200 articles en revistes amb revisió d’experts mostren l’abans i el després de Gaia en pràcticament tots els camps de l’astrofísica, des de la recent detecció de nous cúmuls estel·lars i nous asteroides, fins a la confirmació de l’origen extragalàctic d’estrelles de la nostra galàxia, passant pel càlcul de la massa de la Via Làctia o el descobriment que indica que els romanents estel·lars, anomenats nanes blanques, acaben solidificant-se lentament.
“El satèl·lit segueix operant de manera òptima i aquest mes de juliol es completen els cinc anys nominals d’operació científica», recorda Carme Jordi, investigadora de la UB i membre del Gaia Science Team, l’òrgan científic assessor de l’ESA per a aquesta missió. L’ESA ja ha aprovat l’extensió de la missió fins a finals del 2020 -un any més del que estava previst-, i els equips d’enginyeria estimen que queda combustible per continuar operant fins al 2024. “Sens dubte, amb aquesta missió s’ha assolit un repte tecnològic sense precedents en les missions espacials de tots els temps”, conclou Carme Jordi.
