p É um conto clássico de Halloween. Um grupo de caçadores de fantasmas visita uma grande casa antiga que, segundo rumores, é mal-assombrada. Mas depois de explorar exaustivamente, eles partem desapontados:não há fantasmas à vista. Só mais tarde, ao olhar através de suas fotos do local, eles notam a misteriosa aparição na escada. Ele estava lá o tempo todo. p Em nosso novo trabalho, publicado em Natureza , ficamos chocados ao descobrir uma aparição de proporções galácticas ao olhar para uma galáxia familiar. A descoberta tem grande significado porque demonstra como os elementos químicos se misturam em escalas muito grandes ao redor das galáxias.

p Seu corpo, a Terra, e todo o mundo material ao seu redor é feito de uma classe de partículas chamada "bárions". A matéria bariônica é uma matéria cotidiana "normal", como o carbono. Portanto, estamos intimamente ligados às coisas.

p Imagine que você pudesse colocar todos os bárions do universo em uma jarra. Agora escolha uma dessas partículas aleatoriamente. De onde você acha que teria vindo? Outro humano? Um planeta? Outra galáxia inteiramente? A resposta é surpreendente para a maioria:é provável que o bárion tenha vindo do espaço entre galáxias. A maior parte da matéria normal do universo não está contida nas galáxias.

p Quando o universo tinha apenas algumas centenas de milhares de anos, matéria bariônica e matéria escura, uma substância invisível e desconhecida que constitui a maior parte da matéria do universo, estavam misturados em uma névoa quase uniforme. Este foi ondulado com pequenas flutuações de densidade, e, com o tempo, foram amplificados pela gravidade, que os separou em uma rede de filamentos que se enlaçaram pelo universo.

p Nós a chamamos de teia cósmica. Nos pontos mais densos da web, galáxias formadas. Nessas galáxias, cerca de algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, hidrogênio começou a queimar nas estrelas e a fusão nuclear forjou elementos pesados, incluindo carbono e oxigênio. Outros elementos foram formados em explosões estelares cataclísmicas. E nos centros das galáxias, buracos negros supermassivos cresceram acumulando bárions, liberando energia no processo.

p O resplendor de estrelas jovens, as explosões de supernovas e a intensidade dos buracos negros têm um efeito importante:eles conduzem fluxos de gás através e para fora das galáxias. Há muito que sabemos que esse "feedback" é essencial para regular o crescimento das galáxias e para misturar os diferentes elementos químicos nas regiões entre as estrelas. Sem essa mistura, você não existiria. Parte do ferro em seu sangue vem de supernovas e o carbono vem das cinzas de estrelas mortas há muito tempo. Somos todos o que os vilões de Harry Potter podem chamar de "sangues-ruins" cósmicos.

p Alguns dos fluxos de gás impulsionados pela formação de estrelas e pelo crescimento de buracos negros podem escapar das galáxias, emergindo no "meio circungaláctico" - ou CGM. Esta é a interface entre o meio interestelar (o material entre as estrelas) e o meio intergaláctico mais amplo (o material entre as galáxias).

p Esses ventos transportam elementos pesados ​​formados nas galáxias para o CGM. Alguns desses elementos irão "chover" mais tarde, talvez para ser incorporado em novos sistemas solares. Outros passarão o resto da eternidade exilados no espaço intergaláctico.

p Simulações de computador mostram esse processo em belos detalhes. Mas embora possamos medir fluxos de saída em torno das galáxias no universo real, não os observamos diretamente em escalas muito grandes, que se estendem por centenas de milhares de anos-luz ao redor das galáxias. Até agora.

p Um fantasma galáctico

p Usamos um instrumento chamado Keck Cosmic Web Imager para observar uma galáxia que faz parte de uma amostra de galáxias que estamos estudando há algum tempo. O instrumento, baseado no Havaí, não é uma câmera comum. Ele mede o espectro da luz coletada pelo telescópio, dispersando a luz em suas diferentes frequências, ou cores. Isso nos permite ver muito mais do que seria possível com uma câmera de imagem tradicional.

p As galáxias nos interessaram porque são conhecidas por causar fluxos de gás extremamente rápidos, viajando em 1, 000 quilômetros por segundo ou mais. Eles também são extremamente compactos em comparação com a maioria das galáxias. Achamos que a maioria deles se formou a partir da colisão de duas galáxias que agora se uniram em uma.

p Quando olhamos os dados KCWI pela primeira vez, isso fez os cabelos da nossa nuca se arrepiarem. Esperávamos detectar algo, mas o que vimos realmente nos surpreendeu. Ao redor da galáxia estava uma enorme nuvem de gás brilhante, assemelhando-se ao formato de uma ampulheta com quase um terço de milhão de anos-luz de diâmetro. Esta nebulosa brilhante torna a galáxia central anã, mas sem o KCWI você não saberia que ele estava lá.

p Não há nada paranormal acontecendo aqui, no entanto. Pela cor, ou frequência, da luz, sabemos que está sendo emitido por íons de oxigênio. Nossa análise mostra que a nebulosa se formou como resultado de duas saídas de gás distintas - ventos - que se propagaram da galáxia central para o CGM. Nós chamamos a nebulosa Makani - uma palavra havaiana para vento - por respeito ao significado cultural da montanha da qual as observações foram feitas.

p Em Makani, estamos vendo diretamente pela primeira vez o mecanismo pelo qual o CGM está sendo aquecido e enriquecido. Nossa análise inicial mostra que as propriedades do fluxo de saída concordam amplamente com as previsões da teoria. Agora temos a sistema ideal para estudar o processo, e pode usar esses dados para refinar os modelos.

p O que é necessário agora são mais exemplos de objetos como Makani. E como os investigadores que somos, nossa equipe está agora à caça de outros espectros espreitando por aí. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.