Novo estudo afirma que a Terra pode ser cercada por um túnel magnético gigante

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À esquerda: como o túnel se parece; à direita: como a mesma região do céu se parece. Créditos: Observatório Federal de Radioastrofísica do Canadá / Telescópio de Villa Elisa / ESA / Colaboração Planck / Stellarium / J. West.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Estruturas misteriosas no céu que intrigam os astrônomos por décadas podem finalmente ter uma explicação – e é bastante incrível.

O Espigão do Polo Norte e a Região do Leque, em lados opostos do céu, podem ser conectados por um vasto sistema de filamentos magnetizados. Eles formam uma estrutura semelhante a um túnel que circunda o Sistema Solar e muitas estrelas próximas.

“Se olhássemos para o céu”, disse a astrônoma Jennifer West, da Universidade de Toronto, no Canadá, “veríamos essa estrutura em forma de túnel em quase todas as direções que olhássemos – isto é, se tivéssemos olhos que pudessem veja a luz do rádio”.

Nós sabemos sobre as duas estruturas há algum tempo – desde 1960, na verdade – mas elas são difíceis de entender. Isso porque é muito difícil descobrir exatamente a que distância eles estão; as distâncias variam de centenas a milhares de anos-luz de distância.

No entanto, nenhuma análise jamais ligou as duas estruturas. West e seus colegas foram capazes de mostrar que as duas regiões, e loops de ondas de rádio proeminentes no espaço entre elas, podiam ser vinculadas, resolvendo muitos dos problemas intrigantes associados a ambas.

Comparação com um túnel real mostrando as orientações. Créditos: À esquerda: Pixabay / Wal_172619 / J. West; À direita: Observatório Federal de Radioastrofísica do Canadá / Telescópio de Villa Elisa / ESA / Colaboração Planck / Stellarium / J. West.

“Há alguns anos, um de nossos coautores, Tom Landecker, me contou sobre um estudo de 1965, dos primeiros anos da radioastronomia. Com base nos dados brutos disponíveis na época, os autores (Mathewson & Milne), especulou que esses sinais de rádio polarizados poderiam surgir de nossa visão do braço local da galáxia, de dentro dele”, explicou West.

“Esse estudo me inspirou a desenvolver essa ideia e vincular meu modelo aos dados muito melhores que nossos telescópios nos fornecem hoje.

Usando modelagem e simulações, os pesquisadores descobriram como seria o rádio-céu, se as duas estruturas fossem conectadas por filamentos magnéticos, mexendo com parâmetros como distância para determinar o melhor ajuste.

A partir disso, a equipe foi capaz de determinar que a distância mais provável para as estruturas do Sistema Solar é de cerca de 350 anos-luz, consistente com algumas das estimativas mais próximas. Isso inclui uma estimativa para a distância do Espigão do Polo Norte no início deste ano com base em dados de Gaia, que descobriram que quase todo o espigão está dentro de 500 anos-luz.

Todo o comprimento do túnel modelado por West e sua equipe é de cerca de 1.000 anos-luz.

Intensidade de luz do Espigão do Polo Norte (superior) e Região do Leque (inferior). Créditos: West et al., ArXiv, 2021.

Este modelo está de acordo com uma ampla gama de propriedades observacionais do Espigão do Polo Norte e da Região do Leque, incluindo a forma, a polarização da radiação eletromagnética (ou seja, como a onda é torcida) e o brilho.

“Este é um trabalho extremamente inteligente”, disse o astrônomo Bryan Gaensler, da Universidade de Toronto.

“Quando Jennifer me disse isso pela primeira vez, achei que era muito improvável para haver uma explicação possível. Mas ela conseguiu me convencer! Agora estou animado para ver como o resto da comunidade astronômica reage”.

É necessário mais trabalho para primeiro confirmar as descobertas e, em seguida, modelar a estrutura com mais detalhes. Mas fazer isso pode ajudar a resolver um mistério ainda maior: a formação e evolução dos campos magnéticos nas galáxias e como esses campos são mantidos. Também poderia, disseram os pesquisadores, fornecer contexto para a compreensão de outras estruturas filamentosas magnéticas encontradas ao redor da galáxia.

A equipe está planejando realizar uma modelagem mais complexa; mas eles apostam que observações mais sensíveis e de alta resolução ajudariam a revelar detalhes ocultos que mostram como a estrutura se encaixa no contexto galáctico mais amplo.

“Os campos magnéticos não existem isoladamente. Todos eles devem se conectar uns aos outros. Portanto, o próximo passo é entender melhor como esse campo magnético local se conecta tanto ao campo magnético galáctico de maior escala, quanto aos campos magnéticos de menor escala de nosso Sol e Terra”, disse West.

“Acho simplesmente incrível imaginar que essas estruturas estão por toda parte, sempre que olhamos para o céu noturno”.

A pesquisa deve ser publicada no The Astrophysical Journal, mas já está disponível no arXiv.