As linhas do campo magnético do Cigar Galaxy (também chamado de M82) aparecem nesta imagem composta. As linhas seguem as saídas bipolares (vermelhas) geradas por taxas excepcionalmente altas de formação de estrelas. Crédito:NASA / SOFIA / E. Lopez-Rodiguez; NASA / Spitzer / J. Moustakas et al.
O Cigar Galaxy (também conhecido como M82) é famoso por sua extraordinária velocidade em fazer novas estrelas, com estrelas nascendo 10 vezes mais rápido do que na Via Láctea. Agora, dados do Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, ou SOFIA, foram usados para estudar esta galáxia em maiores detalhes, revelando como o material que afeta a evolução das galáxias pode entrar no espaço intergaláctico.
Pesquisadores descobriram, pela primeira vez, que o vento galáctico fluindo do centro da Galáxia do Charuto (M82) está alinhado ao longo de um campo magnético e transporta uma grande massa de gás e poeira - a massa equivalente de 50 milhões a 60 milhões de Sóis.
"O espaço entre as galáxias não está vazio, "disse Enrique Lopez-Rodriguez, um cientista da Universities Space Research Association (USRA) trabalhando na equipe SOFIA. "Ele contém gás e poeira - que são os materiais de sementes para estrelas e galáxias. Agora, temos uma compreensão melhor de como essa matéria escapou de dentro das galáxias ao longo do tempo. "
Além de ser um exemplo clássico de uma galáxia estelar, porque está formando um número extraordinário de novas estrelas em comparação com a maioria das outras galáxias, M82 também tem fortes ventos soprando gás e poeira no espaço intergaláctico. Astrônomos há muito teorizam que esses ventos também arrastariam o campo magnético da galáxia na mesma direção, mas apesar de numerosos estudos, não houve nenhuma prova observacional do conceito.
Pesquisadores usando o observatório aerotransportado SOFIA descobriram definitivamente que o vento da Galáxia do Charuto não apenas transporta uma grande quantidade de gás e poeira para o meio intergaláctico, mas também arrasta o campo magnético para que fique perpendicular ao disco galáctico. Na verdade, o vento arrasta o campo magnético mais de 2, 000 anos-luz de diâmetro - quase a largura do próprio vento.
“Um dos principais objetivos desta pesquisa foi avaliar a eficiência com que o vento galáctico pode arrastar ao longo do campo magnético, "disse Lopez-Rodriguez." Não esperávamos encontrar o campo magnético alinhado com o vento em uma área tão grande. "
Essas observações indicam que os poderosos ventos associados ao fenômeno da explosão estelar podem ser um dos mecanismos responsáveis por semear o material e injetar um campo magnético no meio intergaláctico próximo. Se processos semelhantes ocorressem no início do universo, eles teriam afetado a evolução fundamental das primeiras galáxias.
Os resultados foram publicados em dezembro de 2018 no Cartas de jornal astrofísico .
O mais novo instrumento da SOFIA, o Airborne Wideband Camera-Plus de alta resolução, ou HAWC +, usa luz infravermelha para observar grãos de poeira celestial, que se alinham ao longo das linhas do campo magnético. A partir desses resultados, os astrônomos podem inferir a forma e a direção do campo magnético invisível. A luz do infravermelho distante fornece informações importantes sobre os campos magnéticos porque o sinal é limpo e não contaminado pela emissão de outros mecanismos físicos, como luz visível espalhada.
"Estudar campos magnéticos intergalácticos - e aprender como eles evoluem - é a chave para entender como as galáxias evoluíram ao longo da história do universo, "disse Terry Jones, professor emérito da Universidade de Minnesota, em Minneapolis, e pesquisador principal deste estudo. "Com o instrumento HAWC + da SOFIA, agora temos uma nova perspectiva sobre esses campos magnéticos. "
O instrumento HAWC + foi desenvolvido e entregue à NASA por uma equipe de várias instituições liderada pelo Laboratório de Propulsão a Jato. Cientista do JPL e HAWC + Investigador Principal Darren Dowell, junto com o cientista do JPL Paul Goldsmith, fizeram parte da equipe de pesquisa usando HAWC + para estudar a Galáxia do Charuto.