Uma equipe de estudantes de pós-graduação da Universidade de Chicago identificou uma das estrelas mais antigas conhecidas no universo usando dados do Sloan Digital Sky Survey (SDSS). As estrelas não se formaram em nossa galáxia. Em vez disso, formou-se numa galáxia companheira próxima e mais tarde mudou-se para a Via Láctea.
A descoberta foi feita por dez estudantes matriculados no “curso de campo em astrofísica” da universidade, ministrado pelo vice-cientista do projeto SDSS-V, Professor Alex Gee, e pelos colegas assistentes de ensino Hilary Andales e Pierre Thibodeaux.
Como o Big Data leva a uma grande descoberta
O SDSS é uma colaboração global que envolve mais de 75 instituições científicas e está em operação há 25 anos. Sua missão é disponibilizar publicamente grandes conjuntos de dados astronômicos para que pesquisadores e estudantes possam explorá-los. Na sua fase atual, o projeto utiliza instrumentos robóticos para recolher espectros de milhões de objetos no céu, ajudando os cientistas a estudar como as estrelas, buracos negros e galáxias evoluem ao longo do tempo.
Na aula de Ji, os alunos trabalharam diretamente com dados do SDSS. Durante várias semanas, eles examinaram milhares de estrelas de resultados de pesquisas recentes, em busca de candidatos incomuns. A partir deste esforço, selecionaram 77 estrelas para estudar de perto durante uma viagem de observação planeada.
Uma viagem de férias de primavera que mudou tudo
A equipe viajou para o Observatório Las Campanas da Carnegie Science, no Chile, durante as férias de primavera, onde usou o instrumento Magellan Inamori Kyocera Etchel (MIKE) no Telescópio Magellan. A primeira sessão de observação ocorreu em 21 de março de 2025. A segunda estrela que examinaram naquela noite, denominada SDSSJ0715-7334, apareceu rapidamente.
“Nós o encontramos na primeira noite e isso mudou completamente nossos planos para o curso”, disse Gee.
Originalmente, o plano era observar cada alvo por cerca de 10 minutos. Depois de perceberem o quão incomum essa estrela era, os alunos passaram três horas na noite seguinte estudando-a.
“Fiquei observando a noite toda para ter certeza de que a câmera estava funcionando”, disse Natalie Aurantia, uma das estudantes envolvidas na descoberta.
Uma estrela “antiga migrante” de outra galáxia
A estrela, composta quase inteiramente de hidrogênio e hélio, tornou-se extraordinariamente pura. Esta composição química indica que se formou muito cedo na história cósmica, tornando-a uma das estrelas mais antigas já observadas.
Análises mais aprofundadas revelaram que a estrela não nasceu na Via Láctea. Em vez disso, formou-se na Grande Nuvem de Magalhães, a maior galáxia companheira da Via Láctea, e depois migrou para a nossa galáxia há milhares de milhões de anos. Devido à sua origem e idade, Ji o descreveu como um “antigo migrante”.
“Este antigo migrante dá-nos uma visão sem precedentes das condições do universo primitivo”, disse Gee. “Projetos de big data como o SDSS possibilitam que os alunos se envolvam diretamente nessas importantes descobertas.”
Metalicidade recorde revela origens do universo primitivo
Os astrônomos usam o termo “metal” para descrever elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio. A “metalicidade” de uma estrela refere-se à quantidade de material pesado que ela contém. SDSSJ0715-7334 contém apenas 0,005 por cento dos metais encontrados no Sol, tornando-a a estrela mais pobre em metais já observada, mais de duas vezes mais pobre em metais que a detentora do recorde anterior.
“Analisamos a estrela em busca de muitos elementos e as abundâncias de todos eles são muito baixas”, disse Ha Do, outro estudante da equipe.
A baixa metalicidade é um indicador chave da idade. Elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio são produzidos em explosões de supernovas. Uma estrela com muito poucos destes elementos deve ter-se formado antes da maioria das supernovas, o que significa que provavelmente pertenceu à primeira geração de estrelas do Universo.
Rastreando a jornada das estrelas pela galáxia
Para compreender melhor a história da estrela, a equipa combinou as suas observações com dados da missão Gaia da Agência Espacial Europeia. Isto permitiu-lhes calcular a distância e a velocidade através da Via Láctea.
Traçando o seu caminho ao longo de milhares de milhões de anos, determinaram que a estrela teve origem na Grande Nuvem de Magalhães antes de eventualmente ser puxada para a Via Láctea.
Uma assinatura química rara e uma fórmula inesperada
Uma análise mais aprofundada revelou outra característica surpreendente. G dividiu a turma em grupos para estudar diferentes aspectos das estrelas. Orrantia e Do levaram a equipe a testar seu teor de carbono, que era tão baixo que não pôde ser detectado.
“A estrela tem tão pouco carbono que sugere que uma pitada de poeira cósmica foi responsável pela sua formação”, disse Gee. “Este caminho de formação só foi visto uma vez antes.”
Uma descoberta que molda futuras carreiras
A participação numa descoberta tão significativa no início das suas carreiras académicas influenciou os planos futuros dos estudantes. Tanto Orrantia quanto Do agora desejam fazer pós-graduação em astronomia.
“Poder realmente contribuir para algo assim é muito emocionante”, disse o Dr.
“Esses estudantes descobriram mais do que as estrelas mais primitivas.” disse Juna Kollmeyer, diretora do SDSS-V. “Eles descobriram o seu direito inalienável à física. Pesquisas como o SDSS e o Gaia tornam isso possível para estudantes de todas as idades em todos os lugares da Terra, e este exemplo mostra que ainda há muito espaço para descobertas.”
