Uma equipe de astrônomos liderada por Haozhu Fu, da Universidade de Pequim, conduziu uma pesquisa abrangente em busca de estrelas hipervelozes, utilizando uma classe especial de astros, as RR Lyrae, para investigar o potencial gravitacional e a distribuição de matéria, incluindo a matéria escura, no halo da Via Láctea. Os pesquisadores identificaram "fugitivas" cósmicas que podem ter sido lançadas de seus sistemas, permitindo a reconstrução de trajetórias e a análise de como a gravidade molda a galáxia.

As estrelas hipervelozes são aquelas que viajam a velocidades tão altas que conseguem escapar da gravidade da Via Láctea, tornando-se sondas naturais do halo galáctico. O estudo focou nas estrelas RR Lyrae, cuja pulsação previsível possibilita a estimativa precisa de distâncias. A análise resultou na identificação de dezenas de candidatas confiáveis, agrupadas em duas categorias: uma próxima ao centro da galáxia e outra nas Nuvens de Magalhães. O mecanismo de Hills, relacionado ao buraco negro supermassivo central, é uma explicação plausível para as ejeções a altíssimas velocidades.

Os novos dados do satélite Gaia e a espectroscopia devem aprimorar a compreensão das origens e trajetórias desses objetos raros. O conceito de velocidade de escape é fundamental para entender a importância dessas estrelas, pois se refere à rapidez necessária para que um objeto deixe um corpo celeste sem voltar. Na Via Láctea, existem estrelas que superam esse limite, conhecidas como hipervelozes, que ao cruzarem o espaço, carregam informações sobre o "campo de força" da galáxia e a predominância da matéria escura em seu halo.

Uma possível origem para essas velocidades extremas é o centro galáctico, onde o buraco negro supermassivo Sagitário A* pode atuar como uma catapulta gravitacional. Segundo o mecanismo proposto por Jack Hills, se um par de estrelas se aproxima demais do buraco negro, uma pode ser capturada enquanto a outra é arremessada para fora a velocidades elevadas. Em 2019, um evento desse tipo foi observado, com uma estrela deixando o núcleo da Via Láctea a uma fração significativa da velocidade da luz.

No novo estudo, os cientistas começaram com as RR Lyrae, estrelas antigas e pulsantes, comuns em diferentes regiões da galáxia. A regularidade dessas estrelas, que permite calcular distâncias de forma confiável, foi um fator crucial. Os pesquisadores analisaram catálogos robustos e aplicaram filtros rigorosos para reduzir incertezas, priorizando medidas espectroscópicas de velocidade radial e curvas de luz bem caracterizadas. O conjunto inicial foi reduzido até chegar a um grupo de 87 estrelas que se destacaram por suas velocidades compatíveis com o status de hipervelozes.

Essas estrelas foram agrupadas em dois aglomerados principais: um alinhado com a direção do centro da Via Láctea e outro próximo às Nuvens de Magalhães. Esse padrão geográfico reforça a hipótese de ejeções tanto a partir do núcleo galáctico quanto de sistemas hospedeiros nas Nuvens, que podem ter lançado estrelas em direção ao espaço intergaláctico.

Traçar o caminho dessas fugitivas serve como um teste do mapa gravitacional da galáxia. Compreender a origem e o destino dessas estrelas permite ajustar a distribuição da matéria escura no halo da Via Láctea. Além de ser uma questão de curiosidade científica, essa pesquisa tem implicações práticas, pois entender a estrutura do halo ajuda a testar teorias sobre a formação e evolução de galáxias, além de melhorar modelos que descrevem o ambiente gravitacional em que o Sistema Solar está inserido. Cada estrela hiperveloz adiciona informações valiosas, aproximando os cientistas de respostas sobre um dos maiores enigmas da física moderna.