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    Chandra, da NASA, percebe que o centro galáctico está sendo ventilado

    Região próxima ao centro galáctico da Via Láctea (rotulada). Crédito:Raio X:NASA/CXC/Univ. de Chicago/S.C. Mackey et al.; Rádio:NRF/SARAO/MeerKAT; Processamento de imagem:NASA/CXC/SAO/N. Wolk


    Usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA, os astrónomos localizaram uma saída de ar ligada a uma “chaminé” de gás quente que sopra para longe do centro da Via Láctea. O artigo que descreve esses resultados foi publicado no The Astrophysical Journal .



    As erupções do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, chamado Sagitário A* (abreviadamente Sgr A*), podem ter criado esta chaminé e ventilação de exaustão.

    A chaminé e o respiradouro estão a cerca de 26.000 anos-luz da Terra. A chaminé começa no centro da galáxia e fica perpendicular ao disco espiral da Via Láctea. Os astrônomos já haviam identificado a chaminé usando dados de raios X do Chandra e do XMM-Newton, uma missão da ESA (Agência Espacial Europeia) com contribuições da NASA. A emissão de rádio detectada pelo radiotelescópio MeerKAT mostra o efeito dos campos magnéticos que envolvem o gás na chaminé.

    Os dados mais recentes do Chandra revelam várias cristas de raios X aproximadamente perpendiculares ao plano da galáxia. Os investigadores pensam que estas são as paredes de um túnel, em forma de cilindro, que ajuda a canalizar o gás quente à medida que este se move para cima ao longo da chaminé e para longe do Centro Galáctico. A abertura recém-descoberta está localizada perto do topo da chaminé, a cerca de 700 anos-luz do centro da galáxia.

    "Suspeitámos que os campos magnéticos agiam como paredes da chaminé e que o gás quente subia através deles, como fumo", disse Scott Mackey, da Universidade de Chicago, que liderou o estudo. "Agora descobrimos uma saída de exaustão perto do topo da chaminé."
    Crédito:Centro de Raios X Chandra

    A equipe acredita que a ventilação de exaustão se formou quando o gás quente que subia pela chaminé atingiu o gás mais frio que estava em seu caminho. O brilho das paredes da ventilação de exaustão em raios X é causado por ondas de choque – semelhantes às explosões sônicas de aviões supersônicos – geradas por esta colisão. O lado esquerdo da ventilação de exaustão é provavelmente particularmente brilhante porque o gás que flui para cima atinge a parede do túnel em um ângulo mais direto e com mais força do que outras regiões.

    Os autores do estudo pensam que o gás quente é provavelmente proveniente de uma sequência de eventos envolvendo a queda de material em Sgr A* e depois erupções do buraco negro que conduzem o gás para cima ao longo da chaminé e para fora através da abertura de exaustão. No entanto, eles não sabem exatamente com que frequência o buraco negro está sendo alimentado.

    Estudos anteriores indicaram que erupções dramáticas de raios X ocorrem a cada poucas centenas de anos no local do buraco negro central ou perto dele, pelo que podem desempenhar um papel importante na condução do gás quente para cima através da abertura de exaustão. Os astrônomos também estimam que o buraco negro galáctico se despedaça e engole uma estrela a cada 20 mil anos ou mais. Tais eventos levariam a liberações de energia poderosas e explosivas, muitas das quais estariam destinadas a subir pelas aberturas da chaminé.

    "Não temos certeza se essa energia e calor são alimentados por uma grande quantidade de material despejado no Sgr A* de uma só vez, como um monte de toras sendo jogado no fogo", disse o co-autor Mark Morris, da Universidade de Califórnia, Los Angeles. “Ou pode vir de múltiplas pequenas cargas sendo alimentadas no buraco negro, semelhante a gravetos que são jogados regularmente nele.”
    Estas imagens mostram evidências de uma saída de exaustão ligada a uma chaminé que liberta gás quente de uma região em torno do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, conforme relatado no nosso último comunicado de imprensa. Na imagem principal deste gráfico, os raios X do Observatório de Raios X Chandra da NASA (azul) foram combinados com dados de rádio do telescópio MeerKAT (vermelho). Anteriormente, os astrónomos tinham identificado uma “chaminé” de gás quente perto do centro galáctico usando dados de raios X do Chandra e do XMM-Newton da ESA. A emissão de rádio detectada pelo MeerKAT mostra o efeito dos campos magnéticos que envolvem o gás na chaminé. A evidência da ventilação de exaustão é destacada na inserção, que inclui apenas dados do Chandra. Várias cristas de raios X mostrando raios X mais brilhantes aparecem em branco, aproximadamente perpendiculares ao plano da galáxia. Os investigadores pensam que estas são as paredes de um túnel, em forma de cilindro, que ajuda a canalizar o gás quente à medida que este se move para cima ao longo da chaminé e para longe do centro galáctico. Crédito:Raio X:NASA/CXC/Univ. de Chicago/S.C. Mackey et al.; Rádio:NRF/SARAO/MeerKAT; Processamento de imagem:NASA/CXC/SAO/N. Wolk

    As partículas e a energia na abertura fornecem pistas sobre a origem de duas estruturas misteriosas e muito maiores em torno do centro da Via Láctea:as Bolhas de Fermi vistas em raios gama pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA e as Bolhas eROSITA, detectadas pelo O mais novo telescópio de raios X da ESA. Ambos são pares de estruturas que se estendem a milhares de anos-luz de distância do centro da galáxia. Eles fornecem informações importantes sobre atividades explosivas passadas perto do centro da galáxia.

    As bolhas Fermi e eROSITA estão ambas alinhadas com a direção da chaminé e uma segunda chaminé de raios X que começa no centro da galáxia e aponta na direção oposta. Os efeitos de afunilamento da ventilação de exaustão próximo ao topo da chaminé podem manter o gás quente concentrado à medida que sobe, auxiliando na formação da estrutura coerente das bolhas.

    "A origem das bolhas de Fermi e das bolhas eROSITA são alguns dos maiores mistérios enfrentados pelos estudos da radiação de alta energia da nossa galáxia," disse o co-autor Gabriele Ponti do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica em Merate. "Descobrimos uma pequena estrutura que pode desempenhar um grande papel na criação destas bolhas gigantescas."

    Mais informações: Scott C. Mackey et al, Raios-X de uma "respiração de exaustão" central da chaminé do Centro Galáctico, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad3248
    Informações do diário: Cartas de Diários Astrofísicos , arXiv , Jornal Astrofísico

    Fornecido pelo Chandra X-ray Center



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