"Choque reverso" – Misteriosas bolhas emissoras de raios gama ao redor do centro da nossa galáxia explicadas

 Evidências mostram fortes ventos de saída responsáveis pelas “bolhas de Fermi”.

Visualização da NASA das bolhas de Fermi da Via Láctea. Crédito: ESA/Gaia/DPAC 

Um cientista da Universidade Metropolitana de Tóquio mostrou que grandes bolhas emissoras de raios gama ao redor do centro de nossa galáxia foram produzidas por ventos externos de sopro rápido e o “choque reverso” associado. As simulações numéricas reproduziram com sucesso o perfil de temperatura observado por um telescópio de raios-X. Tais fluxos foram observados em outras galáxias; esta descoberta sugere que ventos semelhantes podem ter soprado em nossa própria galáxia até bem recentemente.

O universo está cheio de objetos celestes maciços que ainda precisam ser explicados. Uma delas são as “bolhas de Fermi”, assim chamadas porque foram descobertas pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi em 2010. Essas bolhas são enormes regiões emissoras de raios gama que se estendem de ambos os lados do centro de nossa galáxia por aproximadamente 50.000 anos-luz, projetando-se do plano da galáxia como balões, conforme mostrado na figura. Apesar de sua escala alucinante, o mecanismo pelo qual eles são formados ainda não foi decifrado.

Ventos rápidos que fluem do centro galáctico criam um choque direto e um choque reverso. Este último forma o contorno das bolhas de Fermi. Crédito: Universidade Metropolitana de Tóquio

Agora, o professor Yutaka Fujita, da Universidade Metropolitana de Tóquio, apresentou evidências teóricas que demonstram como esses objetos podem ter sido formados. Desde a sua descoberta, muitas hipóteses foram apresentadas sobre a formação das bolhas de Fermi, incluindo uma atividade explosiva do buraco negro supermassivo central, ventos do buraco negro e atividade constante de formação estelar. Diferenciar esses cenários é uma tarefa desafiadora, mas a disponibilidade de observações de raios X de última geração do satélite Suzaku nos dá a chance de comparar as medições com o que esperamos de vários cenários.

As simulações do professor Fujita consideraram ventos rápidos saindo do buraco negro injetando a energia necessária no gás ao redor do centro da galáxia. Comparando com os perfis medidos, eles descobriram que havia uma boa chance de que as bolhas de Fermi fossem produzidas pelos ventos de fluxo rápido, soprando a 1.000 km por segundo ao longo de 10 milhões de anos. Estes não são ventos como os experimentaríamos na Terra, mas fluxos de partículas altamente carregadas viajando em alta velocidade e se propagando pelo espaço. 

Esses ventos viajam para fora e interagem com o “gás de halo” circundante, causando um “choque reverso” que cria um pico de temperatura característico. As bolhas de Fermi correspondem ao volume no interior desta frente de choque reversa. É importante ressaltar que as simulações também mostraram que uma explosão instantânea no centro não poderia reproduzir os perfis medidos pelo telescópio, dando peso a um cenário baseado em ventos constantes gerados pelo buraco negro central.

O autor observa que os ventos previstos pela simulação são semelhantes aos fluxos observados em outras galáxias. A correspondência sugere que os mesmos tipos de fluxos maciços vistos em outras partes do universo estavam presentes em nossa própria galáxia até bem recentemente.

Fonte: scitechdaily.com