Repensando as origens galácticas das nuvens interestelares com mapeamento de elementos pesados:a pesquisa desafia a teoria convencional

Science >> Ciência > >> Astronomia

O gás galáctico mostra distribuição variável de elementos pesados:azul indica escassez, vermelho indica riqueza. Crédito:T. Hayakawa/Y. Fukui, Universidade de Nagoya

Um estudo inovador sobre as origens das nuvens de velocidade intermediária (IVCs) desafia uma teoria de 20 anos e sugere uma nova era de pesquisa no espaço profundo.

Pesquisadores da Universidade de Nagoya, no Japão, descobriram que os IVCs têm elementos pesados muito mais baixos do que o relatado anteriormente. Em vez de os materiais serem constantemente reciclados como a água numa fonte, as suas descobertas sugerem que as partículas que formam as nuvens se originaram fora da nossa galáxia. O grupo publicou suas descobertas no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

IVCs são um tipo de nuvem interestelar caracterizada por sua velocidade. Eles são encontrados em altitudes de milhares de anos-luz de distância em toda a Via Láctea. As nuvens de gás são importantes porque são fontes dos elementos que permitem a formação de estrelas e a criação de sistemas planetários.

No modelo convencional, os elementos são libertados de volta para o meio interestelar quando as estrelas morrem em eventos chamados supernovas. Este material é então reincorporado em nuvens de gás. De acordo com este modelo, os elementos pesados nas IVCs são gerados através de reações de fusão nuclear e explosões de supernovas na nossa galáxia.

Usando um mapa de poeira do satélite Planck e um mapa de ondas de rádio emitidas pelo hidrogênio, Takahiro Hayakawa e Yasuo Fukui da Universidade de Nagoya derrubaram essa teoria ao criar o primeiro mapa preciso detalhando a distribuição da abundância de elementos pesados em nuvens de gás que caem na Galáctica. Avião.

O Plano Galáctico é uma estrutura plana dentro da Via Láctea, onde estrelas, gás e poeira estão concentrados, e onde ocorrem fenômenos astronômicos como a formação de estrelas, os gases "caem" no plano vindos do meio intergaláctico impulsionados pela gravidade.

Ao analisar IVCs e nuvens de alta velocidade, os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que a abundância de elementos pesados nos IVCs difere daquela dos modelos anteriores. A sua descoberta desafia o tradicional Modelo da Fonte Galáctica, uma estrutura teórica usada para descrever o ciclo do gás dentro da nossa galáxia.

"O modelo da Fonte Galáctica descreve o ciclo de gás sendo expelido do Plano Galáctico por eventos como explosões de supernovas e depois caindo, semelhante a como uma fonte reutiliza água continuamente", disse Hayakawa. "Os investigadores citam frequentemente o modelo para explicar os IVCs porque acreditam que estas nuvens têm metalicidades semelhantes às das estrelas que supostamente as produziram."

Metalicidades referem-se à abundância de elementos mais pesados que o hélio em objetos astronômicos como estrelas e galáxias. Hayakawa continuou:“No entanto, nossos resultados demonstram metalicidades muito mais baixas dos IVCs, sugerindo que os IVCs são compostos de gás primordial originado de fora de nossa galáxia”.

Usando dados do satélite Planck e empregando técnicas de observação de última geração baseadas em mapas de alta resolução publicados anteriormente e análises estatísticas avançadas, eles alcançaram uma precisão sem precedentes em suas medições e na quantidade de dados.

"Esta pesquisa pretende quebrar o impasse de 20 anos sobre a origem das nuvens de gás que caem na galáxia", disse Hayakawa. "Isso pode resolver um dilema de longa data, o problema das anãs G, que afirma que estrelas antigas de 10 bilhões de anos na vizinhança solar apresentam alta metalicidade semelhante à atual metalicidade da Via Láctea."

Os investigadores esperam que a sua investigação conduza a novos trabalhos sobre o crescimento e evolução da galáxia numa escala de 10 mil milhões de anos. As implicações desta investigação vão muito além da nossa galáxia, oferecendo insights sobre a evolução de outras galáxias em todo o universo.

Mais informações: Takahiro Hayakawa et al, Razão poeira-gás neutro das nuvens Hi de velocidade intermediária e alta derivada com base na emissão de poeira sub-mm para todo o céu, Avisos Mensais da Royal Astronomical Society (2024). DOI:10.1093/mnras/stae302
Fornecido pela Universidade de Nagoya

Webb espia as gavinhas da NGC 604

Eclipse solar total 2024:o momento da lua no sol

Astronomia