Revelado passado explosivo da Via Láctea

07 de setembro de 2016

É um fato conhecido a anos que o centro da nossa Galáxia abriga um buraco negro supermassivo que atualmente tem se mantido em relativa calma. Mas descobertas recentes realizadas pelo XMM-Newton, um observatório espacial em raios X da ESA, revelou que nem sempre foi assim.

O equipamento descobriu uma enorme bolha em torno do centro da Via Láctea composta por gases aquecidos a um milhão de graus. Essa nuvem estende-se por até 650 mil anos-luz e auxilia a explicar, também, a questão da massa galática.

Deixando de lado toda euforia pela matéria escura, nem toda matéria normal (a bariônica) tinha sido encontrada, agora com XMM-Newton isso mudou. A bolha encontrada era invisível aos telescópios ópticos, mas foi captada pelo observatório espacial ao detectar que o oxigênio da bolha absorvia raios X de fontes distantes em comprimentos específicos.

Fabrizio Nicastro do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália e seus colegas a anos procuram os bárions perdidos, mas as descobertas recentes parecem explicar tudo e um pouco mais. Simulações de computador para explicar a maneira da distribuição desse gás não faziam sentido à luz das previsões. Nicastro explica que "De acordo com a física gravitacional simples, espera-se que a densidade do gás diminua a partir do centro para fora" assim densidade do gás atingiria o seu pico no centro da Galáxia e seria menor nas arestas exteriores. Mas havia um problema. "Passei três meses a tentar combinar os dados com esse modelo e simplesmente não conseguia", diz Nicastro.

Depois de inúmeros insucessos, ele mudou a densidade pico para fora do centro da Galáxia, a uma distância de cerca de 20.000 anos-luz do centro da galáxia o modelo começava a encaixar. Foi intrigante o porquê de isto melhorar as coisas até se lembrar que esta distância é também o tamanho de dois grandes "balões" de raios-gama encontrados em 2010 pelo observatório de raios gama Fermi, da NASA, que se estendem dezenas de milhares de anos-luz acima e abaixo o centro de nossa Galáxia.

Com isso um novo modelo de densidade foi elaborado, no qual havia uma bolha central de gás de baixa densidade que se estende para o exterior a 20.000 anos-luz. Agora sim, os dados respondiam perfeitamente.

"Isso foi inesperado e ao mesmo tempo muito emocionante", diz Nicastro. Isso significa que algo empurrou o gás para fora do centro da Galáxia, criando uma bolha gigante. Agora chegamos no buraco negro que comentamos no início desse texto: A bolha indica que há seis milhões de anos atrás as coisas no centro da Via Láctea eram muito diferentes do que são hoje.

O buraco negro supermassivo estava a despedaçar estrelas e nuvens de gás e a engolir o conteúdo em verdadeira fúria. No caminho para a aniquilação, a matéria condenada estava a aquecer e a libertar grandes quantidades de energia que abria caminho através do halo de gás, abrindo a bolha. Olhando para o universo mais amplo, os astrônomos veem que uma pequena porcentagem de galáxias contém um núcleo extremamente brilhante, denominados núcleos ativos e, como resultado deste estudo, os astrônomos sabem agora que a nossa Via Láctea teve alguma vez um deles.

Seis milhões de anos mais tarde, a onda de choque criada por esta atividade atravessou 20.000 anos-luz no espaço, criando a bolha que o XMM-Newton observou. Entretanto, o buraco negro supermassivo ficou sem "alimento" nas proximidades, voltando a calmaria. "Penso que a evidência da Via Láctea ter sido mais ativa no passado é agora forte", diz Nicastro.

"Demos um grande passo em frente com este resultado", diz Norbert Schartel, Cientista do Projeto da ESA para o XMM-Newton. "Isso significa que a próxima geração de telescópios de raios-X, tais como a missão ATHENA da ESA, terá muito que estudar após o seu lançamento em 2028."


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A Terra vista da Estação Espacial Internacional