Astrônomos descobrem 1.000 ‘filamentos’ estranhos de energia de rádio saindo do centro da galáxia

Existem 10 vezes mais dessas estruturas do que imaginávamos – e sua fonte permanece um mistério.

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Uma imagem em mosaico do centro da Via Láctea em ondas de rádio. Os filamentos são as barras verticais ao longo da imagem. Créditos: Universidade do Noroeste / SAORO / Universidade de Oxford.

Por Brandon Specktor
Publicado na
Live Science

Pesquisadores que observam o centro da Via Láctea com um dos maiores conjuntos de radiotelescópios do mundo descobriram milhares de misteriosas estruturas em forma de fios nunca vistas antes.

Essas estruturas, conhecidas como filamentos de rádio, projetam-se para fora do centro galáctico em fios longos e finos – alguns dos quais se estendem por até 150 anos-luz de comprimento, ou quase 40 vezes a distância entre a Terra e o sistema estelar mais próximo, Proxima Centauri.

Alguns filamentos vêm em pares, outros em conjuntos igualmente espaçados, como as cordas de uma harpa. Todos eles estão cheios de energia, provavelmente gerada por bilhões de elétrons saltando através de um campo magnético à velocidade da luz, de acordo com dois estudos aceitos pelo The Astrophysical Journal e The Astrophysical Journal Letters.

Embora os cientistas saibam que existem filamentos em torno do centro galáctico há várias décadas, este novo conjunto de observações de alta definição do radiotelescópio MeerKAT na África do Sul revela que existem 10 vezes mais estruturas finas do que se pensava anteriormente. Estudar as estruturas misteriosas em massa pode ajudar os pesquisadores a finalmente descobrir o que são esses filamentos e como eles foram criados.

“Apenas examinar alguns filamentos torna difícil tirar qualquer conclusão real sobre o que são e de onde vieram”, disse o principal autor do estudo, Farhad Yusef-Zadeh, professor de física e astronomia da Universidade do Noroeste em Evanston, Illinois (EUA), em um comunicado. “Agora, finalmente, vemos o quadro geral – uma visão panorâmica repleta de uma abundância de filamentos. Este é um divisor de águas para aprofundar nossa compreensão dessas estruturas”.

Um aglomerado de filamentos semelhantes às cordas de uma harpa perto do centro galáctico. Créditos: Universidade do Noroeste / SAORO / Universidade de Oxford.

Rajadas de energia intergaláctica

O centro da Via Láctea está repleto de objetos misteriosos que são muito obscurecidos por gás e poeira para serem estudados adequadamente com comprimentos de onda de luz visível. Mas, concentrando-se nas ondas de rádio energéticas que irradiam do centro galáctico, os astrônomos podem vislumbrar algumas das poderosas estruturas e interações que ocorrem lá.

Usando o radiotelescópio MeerKAT – um conjunto de 64 antenas na província de Cabo Setentrional, na África do Sul – os autores dos novos estudos observaram a atividade de rádio do centro galáctico por 200 horas, ao longo de três anos. A partir dessas observações, os pesquisadores montaram um mosaico de 20 observações separadas, cada uma focando em uma seção diferente do céu em rádio.

O panorama resultante captura muitas fontes conhecidas de ondas de rádio – como remanescentes de supernovas brilhantes e as regiões gasosas do espaço onde novas estrelas estão surgindo – bem como as misteriosas assinaturas de quase 1.000 filamentos de rádio.

O que são essas estruturas semelhantes a tentáculos, exatamente? De acordo com Yusef-Zadeh, a melhor hipótese atual é que os filamentos são gerados por raios cósmicos – partículas de alta energia aceleradas no espaço quase à velocidade da luz – movendo-se através de um campo magnético. Estudos anteriores mostraram que algo à espreita no centro da Via Láctea atua como um gigantesco acelerador de partículas, constantemente lançando raios cósmicos para o espaço – embora a fonte desses raios permaneça um mistério.

Uma pista pode ser o enorme par de bolhas de rádio saindo do centro galáctico, uma aparecendo logo acima do plano galáctico e a outra mergulhando abaixo dele. Descoberto em uma pesquisa anterior do MeerKAT, cada bolha de energia de rádio eleva-se a cerca de 25.000 anos-luz de altura (cerca de um quarto da largura da própria Via Láctea) e provavelmente foi produzida por uma antiga explosão do buraco negro central da galáxia.

De acordo com os autores dos novos estudos, muitos dos filamentos de rádio recém-detectados podem ser rastreados para dentro das cavidades dessas enormes bolhas. É possível que os filamentos tenham sido criados pela mesma explosão antiga causada pela atividade de buracos negros que inflaram as bolhas de rádio milhões de anos atrás. No entanto, mesmo essa explicação deixa algumas grandes questões sem resposta.

“Ainda não sabemos por que eles vêm em aglomerados e nem entendemos como [os filamentos] se separam, e não sabemos como esses espaçamentos regulares acontecem”, disse Yusef-Zadeh. “Toda vez que respondemos a uma pergunta, várias outras perguntas surgem”.

Futuras pesquisas de rádio da região se concentrarão em saber se os filamentos se movem ou mudam de posição ao longo do tempo, disseram os pesquisadores.