Dia da Astronomia: IA revela árvore genealógica da Via Láctea

Hoje é o Dia da Astronomia, e para celebrar a data, comentamos sobre um trabalho publicado este ano que aplicou inteligência artificial para reconstruir a “árvore genealógica” da Via Láctea. Cientistas da Universidade de Heidelberg, na Alemanha, e da Universidade Liverpool John Moores, na Inglaterra, usaram um algoritmo para analisar grandes grupos de estrelas orbitando nossa galáxia, e assim foram capazes de determinar os eventos de fusão que ocorreram ao longo de seu processo de evolução até que a Via Láctea tomasse a sua forma atual.

O trabalho partiu da análise de clusters globulares de estrelas, que se formaram na Via Láctea numa fase de configuração rápida, e cujo desenho atual carrega informações sobre os eventos passados pelos quais eles passaram. Mas como o processo de formação de galáxias é relativamente caótico, as órbitas destes clusters são alteradas drasticamente, tornando a investigação bastante complexa. Os cientistas treinaram uma rede neural com dados de um conjunto de simulações computacionais chamado E-MOSAICS, que reproduz o processo de formação de clusters globulares e suas galáxias portadoras. A rede foi desenvolvida para usar a idade, a propriedade de metalicidade e a órbita dos clusters que se formaram em uma mesma galáxia progenitora, com o objetivo de prever a massa estelar e outras propriedades astronômicas destes progenitores. Desta forma, foi possível estabelecer o período de fusão das galáxias ancestrais da Via Láctea com alta precisão. O trabalho ainda aponta que a fusão com uma galáxia enigmática chamada de Kraken, ocorrida há 11 bilhões de anos, foi o evento dessa natureza mais importante para a formação da Via Láctea.

Os resultados revelaram que a história da Via Láctea inclui a incorporação de cinco galáxias com mais de 100 milhões de estrelas, e cerca de 15 galáxias melhores com pelo menos 10 milhões de estrelas cada. Algumas destas galáxias ancestrais incluem Sagitário, Sequoia, a corrente de Helmi e a chamada Salsicha (!) Gaia-Enceladus. A figura abaixo representa a ordem com que estes eventos ocorreram, mostrando na coluna vertical no centro o acúmulo de massa estelar que a galáxia ancestral primordial sofreu ao longo de sua história., e na régua na direita o tempo decorrido.

Créditos: autores.

Segundo os autores, seus resultados corroboram outros trabalhos que mostram que a Via Láctea teve um processo de desenvolvimento pouco comum entre seus pares, tendo se formado em uma taxa relativamente alta para sua massa, mas isso pode ter contribuído para sua estabilidade atual.