ESA / Gaia / DPAC / CC BY-SA 3.0 IGO
As bolhas gigantes no centro da Via Láctea
Através de simulações, um físico japonês apresentou uma tese que explica os dois conjuntos de bolhas.
Primeiro, as Fermi. Depois, as eROSITA.
Desde 2008, quando um telescópio entrou na órbita baixa da Terra, que começamos a ver uma nova faceta da Via Láctea, a nossa galáxia – cheia de radiação de alta energia.
As bolhas de Fermi são grandes estruturas emissoras de raios gama. Simétricas em relação ao centro da Via Láctea; acredita-se que a sua criação está relacionada com a injecção intensiva de energia no centro da Via Láctea.
Em 2019, o telescópio eROSITA descobriu outro par gigante de bolhas emissoras de radiação X, cada uma com cerca de 36 mil anos-luz de altura e 45.600 anos-luz de largura, acima e abaixo do centro da Via Láctea.
Um estudo publicado no ano passado sugere que as bolhas são o resultado de um poderoso jacto de energia, produzido por Sagitário A*, o buraco negro supermassivo que habita no centro da nossa galáxia.
O que tem sido mais difícil de explicar é o mecanismo que produz a radiação gama e X.
Noutro estudo, mais recente, o foco foram as estruturas de gás de raios-X em não equilíbrio associadas às bolhas.
A análise, publicada no Monthly Notices da Royal Astronomical Society, mostra que uma combinação dos perfis de densidade, temperatura e idade de choque do gás de raios X pode ser usada para distinguir os mecanismos de injecção de energia.
O estudo foi elaborado pelo físico Yutaka Fujita, da Universidade Metropolitana de Tóquio, no Japão.
A emissão de raios-X, resume o portal Science Alert, é o produto de um vento poderoso e rápido que atinge o ténue gás que preenche o espaço interestelar, produzindo uma onda de choque que vem de volta através do plasma, original o visível brilho energético.
Através das comparações de simulações numéricas, a conclusão foi: as bolhas foram criadas por um vento rápido do centro galáctico porque gera um forte choque reverso e reproduz o pico de temperatura.
Por outro lado, a injecção instantânea de energia no centro galáctico não consegue reproduzir o perfil de temperatura. O vento tinha uma velocidade de ∼1000kms−1 e soprou por ∼107 anos.
Como o fluxo de massa do vento é grande, é necessário o arrastamento de gás interestelar por fluxos de saída de grande angular do buraco negro.
O especialista japonês baseou-se nos dados do antigo satélite de raios-X Suzaku, da NASA e da Agência Espacial Japonesa.
Fez observações das referidas estruturas de raios-X associadas às bolhas e realizou simulações numéricas para tentar reproduzi-las com base nos processos de alimentação de buracos negros.
Cenário mais provável: vento de um buraco negro sopra a uma velocidade de 1.000 quilómetros por segundo, num evento de alimentação passado que foi medido ao longo de 10 milhões de anos e terminou recentemente.
À medida que o vento se propaga para fora, as partículas carregadas colidem com o meio interestelar, produzindo uma onda de choque que volta para a bolha. Essas ondas de choque reversas aquecem o material dentro das bolhas, fazendo com que elas brilhem.
As simulações numéricas desenvolvidas por Fujita reproduziram com precisão o perfil de temperatura da estrutura de raios-X.
Yutaka Fujita acredita, por isso, que um vento lento e constante do centro galáctico foi o “pai” mais provável das estruturas misteriosas. E a força do vento só pode ser atribuída a Sagitário A*, não à formação estelar – outro fenómeno que produz ventos cósmicos.
O vento pode ser o mesmo que os fluxos de núcleos galácticos activos, frequentemente observados noutras galáxias e pensados para regular o crescimento das galáxias e os seus buracos negros centrais.
