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| Este gráfico mostra como o Telescópio Espacial Hubble observou o brilho de um distante quasar para analisar as chamadas Bolhas de Fermi, dois lóbulos de material sendo soprados para fora do núcleo da Via Láctea — a luz do quasar passando através de uma das bolhas. Impressa na luz à medida que ela viaja através do lóbulo, está a informação sobre a velocidade, composição e a temperatura do gás em expansão dentro da bolha. A saída foi produzida por um evento violento que ocorreu aproximadamente 2 milhões de anos no núcleo da nossa galáxia. Crédito: © NASA, ESA & A. Feild (STScI). Tradução: GOASA |
Agora, no mínimo 2 milhões de anos depois, os astrônomos estão testemunhando a consequência dessa explosão: nuvens de gás formando torres cerca de 30.000 anos-luz acima e abaixo do plano da nossa Galáxia. A enorme estrutura foi descoberta a cinco anos atrás como um brilho de raio gama no céu em direção ao centro galáctico.
As feições em forma de balão, têm, desde então, sido observadas tanto em raio X, como em ondas de rádio. Mas os astrônomos precisaram do Telescópio Espacial Hubble para medir pela primeira vez a velocidade e a composição dos misteriosos lóbulos.
Calculando a massa do material que está sendo ejetado da nossa Galáxia, podendo determinar a causa da explosão, que tem alguns possíveis cenários. Os astrônomos propuseram duas origens para os lóbulos bicolores: um frenético nascimento de estrelas no centro da Via Láctea ou a erupção de um buraco negro supermassivo.
Embora os astrônomos tenham observado ventos gasosos, compostos de jatos de partículas carregadas, emanando do núcleo de outras galáxias, eles têm agora a chance única de estudar o que está acontecendo em detalhe na nossa própria Galáxia.
“Quando você observa no centro das outras galáxias, os fluxos parecem muito menores, pois as galáxias estão bem distantes”, disse Andrew Fox do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, nos Estados Unidos, principal pesquisador que conduziu esse estudo.
“Mas as nuvens de fluxo que nós estamos observando estão somente a 25.000 anos-luz de distância na nossa própria Galáxia”.
“Nós estamos assistindo tudo da primeira fileira, podemos estudar os detalhes dessas estruturas, observar o quão grande as bolhas são e medir o quanto do céu elas estão cobrindo”.
Os resultados obtidos por Fox foram publicados no The Astrophysical Journal e apresentados no encontro da American Astronomical Society, entre os dias 5 e 9 de janeiro, em Seattle. Os gigantescos lóbulos, chamados de Bolhas de Fermi, inicialmente foram registrados pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi.
A detecção de raios gama de alta energia, sugeria que um evento violento no núcleo da Galáxia lançou agressivamente gás energizado no espaço. Para fornecer mais informações sobre os fluxos, Fox usou o instrumento, chamado Cosmic Origins Spectrograph (COS), para pesquisar a luz ultravioleta de um quasar distante que localiza-se além da base da bolha norte.
Impressa na luz à medida que ela viaja através do lóbulo, está a informação sobre a velocidade, composição e a temperatura do gás em expansão dentro da bolha, um tipo de informação que só o COS consegue fornecer. A equipe de Fox foi capaz de medir que o gás próximo do lado da bolha está movendo-se em direção a Terra e o gás no lado distante está afastando-se da Terra.
O espectro obtido pelo COS mostra que o gás está passando pelo centro galáctico a uma velocidade absurda, cerca de 3 milhões de quilômetros por hora. “Isso é exatamente a assinatura que nós sabemos que poderíamos conseguir se esse fosse um fluxo bipolar”, explicou Rongmon Bordoloi do STScI, um coautor do trabalho.
“Essa é a linha de visada mais próxima que temos do centro da Galáxia onde nós podemos observar a bolha sendo soprada para fora e energizada”. As observações realizadas com o COS também mediram, pela primeira vez, a composição do material que está sendo exaurido na nuvem gasosa.
O COS detectou sílica, carbono e alumínio, indicando que o gás é enriquecido em elementos pesados produzidos dentro das estrelas e representa o remanescente fóssil de sua formação. O COS mediu a temperatura do gás em aproximadamente 9.704,4 graus Celsius, que é muito mais fria do que a maior parte dos fluxos de gás superaquecidos que temos, que possuem temperaturas cerca de 9 milhões de graus Celsius.
“Nós estamos observando um gás mais frio, talvez um gás interestelar no disco da nossa Galáxia, sendo varrido por um fluxo quente”, explicou Fox.
Esse é o primeiro resultado numa pesquisa com mais de 20 quasares distantes cuja luz passa através do gás dentro ou fora das Bolhas de Fermi — como uma agulha furando um balão. Uma análise da amostra completa fornecerá a quantidade de massa que está sendo ejetada.
Os astrônomos podem então comparar a massa do fluxo com as velocidades em vários locais nas bolhas para determinar a quantidade de energia necessária para ocasionar tal explosão e possivelmente revelar a origem do evento. Uma possível causa para os fluxos é uma frenética formação de estrelas próximo do centro galáctico que produz supernovas, que sopram o gás.
Outro cenário possível é uma estrela ou um grupo de estrelas que estão sendo atraídos para o buraco negro supermassivo do centro da Via Láctea. Quando isso acontece, o gás superaquecido pelo buraco negro explode profundamente no espaço.
Devido ao fato das bolhas terem um período de vida curto, se comparado com a idade da nossa Galáxia, ele sugere que isso pode ser um fenômeno que está se repetindo na história da Via Láctea. Independentemente do que originou isso, provavelmente ocorre de forma episódica, talvez somente quando o buraco negro possui uma concentração de material.
“Parece que os fluxos sofrem de soluço, podem existir repetidas ejeções de material que foram ejetadas, e nós estamos registrando somente a última”, disse Fox.
“Estudando a luz desses outros quasares no nosso programa, nós seremos capazes de detectar os fósseis dos fluxos anteriores”. Ventos galácticos são comuns nas galáxias de formação estelar, como a Messier 82, que está gerando estrelas de maneira furiosa em seu núcleo.
“Parece existir uma semelhança entre a quantidade de formação de estrelas e se os fluxos acontecem ou não”, disse Fox. “Embora de maneira geral, atualmente a Via Láctea produza de forma moderada uma ou duas estrelas em um ano, existe uma grande concentração de regiões de formação estelar próximo do centro da Galáxia”.
‣ Fonte (em inglês): HubbleSite
‣ Via: CiencTec
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