p Um par de bolhas gigantes de raios gama centradas no núcleo da galáxia da Via Láctea foram descobertas pelo Telescópio Espacial Fermi de raios gama há 10 anos. Mas como essas chamadas "bolhas de Fermi" surgiram era um mistério. p Recentemente, Contudo, pesquisadores do Observatório Astronômico de Xangai (SHAO) da Academia Chinesa de Ciências apresentaram um novo modelo que, pela primeira vez, simultaneamente explica as origens das bolhas de Fermi e da estrutura de raios-X bicônica do centro galáctico, que foi descoberto em 2003.

p De acordo com este modelo, as duas estruturas são essencialmente o mesmo fenômeno e foi causado pelo choque frontal impulsionado por um par de jatos emanando de Sagitário A * (Sgr A *) - o buraco negro supermassivo à espreita no centro da galáxia - cerca de cinco milhões de anos atrás. O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal .

p As bolhas de Fermi são duas bolhas colossais cheias de gás muito quente, raios cósmicos e campos magnéticos. Embora não possam ser vistos a olho nu, eles são muito brilhantes em emissões difusas de raios gama. Em raios gama, as bolhas de Fermi têm bordas muito afiadas e as bordas coincidem bem com uma estrutura de raios-X chamada estrutura de raios-X bicônica do centro galáctico.

p Vendo as bordas muito semelhantes das bolhas de Fermi e a estrutura de raios-X bicônica do centro galáctico, os pesquisadores SHAO perceberam que essas estruturas podem ter a mesma origem. Além disso, a estrutura bicônica de raios-X poderia ser explicada naturalmente pela fina casca de gás térmico quente, comprimida por choque, impulsionada por uma explosão de energia do centro da galáxia.

p Em modelos teóricos anteriores e simulações de computador das bolhas de Fermi, duas grandes fontes de energia concorrentes foram propostas, ou seja, formação de estrelas no centro galáctico e Sgr A *. Contudo, em ambos os modelos, as bolhas de Fermi são explicadas como bolhas de material ejetado, enquanto o choque dianteiro está sempre localizado muito mais longe da borda das bolhas de Fermi. Em outras palavras, esses modelos não poderiam explicar as bolhas de Fermi e a estrutura de raios-X bicônica do centro galáctico simultaneamente.

p Em contraste, o modelo teórico neste estudo, proposto por Guo Fulai e seu aluno Zhang Ruiyu do SHAO, usaram simulações de computador para demonstrar pela primeira vez que as bolhas de Fermi e a estrutura de raios-X bicônica do centro galáctico são o mesmo fenômeno.

p Neste modelo, a borda das bolhas de Fermi é o choque dianteiro impulsionado por um par de jatos emanados de Sgr A * cerca de cinco milhões de anos atrás. "Uma coisa boa sobre este modelo é que a energia e a idade das bolhas de Fermi podem ser muito bem restringidas pelas observações de raios-X, "disse o autor correspondente, Guo Fulai. A idade das bolhas inferida neste estudo também é consistente com aquela derivada de observações ultravioleta recentes de algumas nuvens de alta velocidade ao longo de muitas linhas de visão em direção à região da bolha.

p O novo modelo indica que a energia total injetada durante o evento da bolha de Fermi pelo buraco negro supermassivo é próxima à liberada por cerca de 20, 000 supernovas. A matéria total consumida por Sgr A * durante este evento é de cerca de 100 massas solares.

p "Outra coisa muito interessante que descobrimos em nosso estudo é que se as bolhas e a estrutura de raios-X bicônica compartilham a mesma origem, é muito improvável que sejam produzidos por formação de estrelas ou ventos de buracos negros, "disse Guo. Perto do centro galáctico, a estrutura bicônica de raios-X tem uma base muito estreita, enquanto o choque frontal produzido pela formação de estrelas ou ventos de buracos negros pode facilmente se propagar a grandes distâncias, levando a uma base muito mais ampla do que a observada.

p Em contraste, jatos colimados depositam a maior parte da energia rapidamente para grandes distâncias ao longo da direção do jato, naturalmente levando a uma base estreita para a frente de choque perto do plano galáctico. O buraco negro supermassivo em nossa própria Galáxia tem estado muito quiescente nos últimos anos, sem qualquer evidência de atividades de jato atuais, mas "nosso estudo sugere fortemente que um par de poderosos jatos emanou dele cerca de cinco milhões de anos atrás, durou cerca de um milhão de anos, e produziu as gigantescas bolhas de Fermi ainda vistas hoje, "acrescentou Guo.