Astrônomos revelaram novas informações sobre as propriedades das imensas bolhas de gás de alta energia que se estendem muito acima e abaixo do centro da galáxia da Via Láctea. Em um estudo publicado recentemente na Nature Astronomy, uma equipe liderada por cientistas da Ohio State University demonstrou que as cascas dessas estruturas, chamadas de “bolhas eRosita” após serem descobertas pelo telescópio de raios-X eRosita, são mais complexas do que se pensava anteriormente.
As bolhas eRosita têm uma forma semelhante às bolhas Fermi, porém são maiores e mais energéticas. Conhecidas em conjunto como “bolhas galácticas” devido ao seu tamanho e localização, elas oferecem uma oportunidade emocionante para estudar a história da formação estelar e revelar novas pistas sobre como a Via Láctea se formou, disse Anjali Gupta, autora principal do estudo e ex-pesquisadora de pós-doutorado na Ohio State, atualmente professora de astronomia no Columbus State Community College.
Essas bolhas existem no gás que circunda as galáxias, uma área chamada de meio circungalático.
“Nosso objetivo era realmente aprender mais sobre o meio circungalático, um lugar muito importante para entender como nossa galáxia se formou e evoluiu”, disse Gupta. “Muitas das regiões que estávamos estudando aconteceram de estar na região das bolhas, então queríamos ver quão diferentes são as bolhas quando comparadas às regiões afastadas da bolha.”
Estudos anteriores supunham que essas bolhas eram aquecidas pelo choque do gás à medida que ele se expande para fora da galáxia, mas os principais resultados deste artigo sugerem que a temperatura do gás dentro das bolhas não é significativamente diferente da área externa.
“Ficamos surpresos ao descobrir que a temperatura da região da bolha e fora da região da bolha eram as mesmas”, disse Gupta. Além disso, o estudo mostra que essas bolhas são tão brilhantes porque estão cheias de gás extremamente denso, e não porque estão em temperaturas mais altas do que o ambiente ao redor.
Gupta e Smita Mathur, co-autora do estudo e professora de astronomia na Ohio State, fizeram sua análise usando observações feitas pelo satélite Suzaku, uma missão colaborativa entre a NASA e a Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial.
Ao analisar 230 observações de arquivo feitas entre 2005 e 2014, os pesquisadores conseguiram caracterizar a emissão difusa – a radiação eletromagnética do gás de densidade muito baixa – das bolhas galácticas, bem como os outros gases quentes que as cercam.
Embora a origem dessas bolhas tenha sido debatida na literatura científica, este estudo é o primeiro a começar a resolvê-la, disse Mathur. Como a equipe encontrou uma abundância de proporções de néon-oxigênio não solares e magnésio-oxigênio nas cascas, seus resultados sugerem fortemente que as bolhas galácticas foram originalmente formadas pela atividade de formação estelar nuclear, ou seja, a injeção de energia por estrelas massivas e outros tipos de fenômenos astrofísicos, em vez de atividades de um buraco negro supermassivo.
“Nossos dados apoiam a teoria de que essas bolhas são provavelmente formadas devido à intensa atividade de formação estelar no centro galáctico, ao contrário da atividade do buraco negro ocorrendo no centro galáctico”, disse Mathur. Para investigar ainda mais as implicações que sua descoberta pode ter para outros aspectos da astronomia, a equipe espera utilizar novos dados de outras missões espaciais futuras para continuar caracterizando as propriedades dessas bolhas, além de trabalhar em novas formas de analisar os dados que já possuem.
“Os cientistas realmente precisam entender a formação da estrutura das bolhas. Então, usando diferentes técnicas para aprimorar nossos modelos, seremos capazes de restringir melhor a temperatura e as medidas de emissão que estamos procurando”, disse Gupta.
Outros co-autores do estudo foram Joshua Kingsbury e Sanskriti Das da Ohio State e Yair Krongold da Universidade Nacional Autônoma do México.
Em resumo, a descoberta das bolhas eRosita e o estudo subsequente de suas propriedades estão mudando a maneira como entendemos a formação e evolução da Via Láctea. A análise detalhada dessas estruturas gigantes de gás de alta energia nos ajuda a compreender melhor a história da formação de estrelas e a origem dessas bolhas. Com novas missões espaciais e técnicas de análise avançadas, os pesquisadores estão prontos para desvendar ainda mais segredos sobre nosso universo e aprimorar nosso conhecimento das galáxias e do espaço que as rodeia.
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