25: Há uma estrela mais velha que o Universo (e ninguém sabe como)

O enxame estelar das Plêiades através dos olhos do WISE da NASA.

Um paradoxo à escala cósmica intriga os astrónomos há anos: a estrela conhecida como Matusalém, cujo nome oficial é HD 140283, é mais velha que o Universo.

Segundo indicam os cálculos dos astrónomos, a estrela Matusalém tem 14,5 mil milhões de anos. O único problema é que o Big Bang, o evento que criou todo o universo, ocorreu há “apenas” 13,8 mil milhões de anos atrás.

Os astrónomos determinam a idade de uma estrela a partir das suas propriedades físicas. A temperatura e a luminosidade são alguns dos factores estudados para determinar que uma estrela tem uma dada idade.

O tempo de vida de uma estrela, no entanto, depende de quanto metal e massa contém. As estrelas mais antigas têm uma baixa massa e baixa metalicidade. Neste contexto, “metal” é considerado o subproduto de uma reacção de fusão no núcleo da estrela.

Algumas das primeiras estrelas não tinham metais. Mas, à medida que morrem, os seus restos tornam-se parte de novas estrelas, que adoptam os metais criados pelas suas predecessoras.

Estudar a composição das estrelas, logo, é a melhor forma de as analisar. Uma forma de o fazer é medindo a temperatura e a pressão da radiação de fundo de micro-ondas. Essa radiação cósmica é a luz mais distante que podemos detectar.

Outra forma é estudando a formação das estrelas, a formação de aglomerados estelares e a criação e desenvolvimento das galáxias.

NASA Goddard Space Flight Center
O ciclo de vida de uma estrela

Determinar a idade do Universo requer uma abordagem diferente e complexa, mas a maior parte dos cientistas diz que os nossos cálculos, com todas as variáveis consideradas, são bastante sólidos – com uma margem de erro de 100 milhões de anos, muito menos do que a diferença de idades do Universo e de Matusalém.

Então, a misteriosa estrela que é 700 milhões de anos mais velha do que o Universo ele próprio, vai causar uma mudança de paradigma na forma como vemos o cosmos? Provavelmente não.

Actualmente, é dado como muito certo que o universo não tem 14,5 mil milhões de anos. O Big Bang que lhe deu origem aconteceu há 13.8 mil milhões, mais 100 menos 100. Logo, como nenhuma coisa pode ser mais antiga do que a sua origem, não resta mais que assumir que é necessário perceber melhor a idade de HD 140283.

Recentemente, uma equipa de astrónomos reavaliou a estrela e actualizou a sua idade, tornando-a “mais adequada” ao nosso modelo cosmológico actual. Os resultados do estudo foram publicados na revista Solar and Stellar Astrophysics.

O autor principal do estudo, Howard Bond, professor do departamento de astronomia e astrofísica da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, e os seus colegas, analisaram o brilho, a distância, a estrutura e a composição da estrela.

Matusalém está a caminho de se tornar uma gigante vermelha, esgotando o seu núcleo de hidrogénio. Deverá então expandir-se durante algum tempo, depois diminuir para uma anã branca, ou acabar como uma supernova.

Os cientistas usaram o telescópio espacial Hubble para entender melhor a distância a que se encontra HD 140283, usando o princípio da paralaxe – a ideia de que à distância as rectas parecem cruzar-se, quando na realidade permanecem paralelas.

Por outras palavras, Bond e os colegas achavam que poderiam obter uma medida mais precisa dessa distância entendendo a variância entre a posição da órbita da Terra e do Hubble. E estavam certos.

Matusalém está a 190,1 anos-luz de distância de nós, movendo-se à incrível velocidade de 1,3 milhões de km/h, com uma órbita excepcionalmente longa. A partir da medida desta distância, os cientistas conseguiram calcular o seu brilho e reavaliar a sua idade.

De acordo com Bond, há agora um nível de incerteza, que poderia somar ou subtrair 800 milhões de anos à suposta idade da estrela. Uma subtracção tornaria Matusalém um pouco mais jovem do que o próprio universo, com 13,7 mil milhões de anos, e traria de novo harmonia ao Cosmos e paz de espírito aos astrónomos de todo o Universo.

A equipa tentou também entender melhor a taxa de combustão da estrela, que aparenta ter uma alta relação de oxigénio para ferro – o que a pode tornar ainda mais jovem do que o previsto inicialmente.

Entretanto, há um elefante aparentemente esquecido no meio da galáxia, uma pergunta que uns poucos se atrevem a fazer. O Big Bang foi mesmo o início do Universo?

AJB, ZAP // HypeScience / Big Think
ZAP aeiou

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