Chandra, da NASA, percebe que o Centro Galáctico está desabafando

Usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA, os astrônomos localizaram uma saída de escape conectada a uma "chaminé" de gás quente soprando para longe do centro da Via Láctea. 

Crédito: Raio-X: NASA/CXC/Univ. Rádio: NRF/SARAO/MeerKAT; Processamento de imagem: NASA/CXC/SAO/N. Wolk Press Imagem, legenda e vídeos

Erupções do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea chamado Sagitário A* (Sgr A* para abreviar) podem ter criado esta chaminé e exaustão.

A chaminé e o respiradouro estão a cerca de 26 mil 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 pesquisadores pensam que essas são as paredes de um túnel, em forma de cilindro, que ajuda a canalizar o gás quente à medida que ele se move para cima ao longo da chaminé e para longe do Centro Galáctico. O respiradouro recém-descoberto está localizado perto do topo da chaminé, a cerca de 700 anos-luz do centro da galáxia.

"Suspeitamos que os campos magnéticos estão agindo como as paredes da chaminé e que o gás quente está viajando através deles, como fumaça", disse Scott Mackey, da Universidade de Chicago, que liderou o estudo. "Agora descobrimos uma saída de escape perto do topo da chaminé."

A equipe acredita que a saída de escape se formou quando o gás quente que subia pela chaminé atingiu o gás mais frio que estava em seu caminho. O brilho das paredes de escape nos raios X é causado por ondas de choque – semelhantes aos estrondos sônicos de aviões supersônicos – geradas por essa colisão. O lado esquerdo da saída de escape é provavelmente particularmente brilhante porque o gás que flui para cima está atingindo a parede do túnel em um ângulo mais direto e com mais força do que outras regiões.

Os autores do estudo acreditam que o gás quente provavelmente vem de uma sequência de eventos envolvendo material caindo em Sgr A* e, em seguida, erupções do buraco negro levando o gás para cima ao longo da chaminé e para fora através da saída de escape. No entanto, eles não sabem exatamente com que frequência o buraco negro está sendo alimentado.

Estudos anteriores indicaram que explosões dramáticas de raios-X ocorrem a cada poucas centenas de anos no local do buraco negro central ou perto dele, então essas poderiam desempenhar papéis importantes na condução do gás quente para cima através da saída de escape. Os astrônomos também estimam que o buraco negro galáctico rasga e engole uma estrela a cada 20 mil anos ou mais. Tais eventos levariam a poderosas e explosivas liberações de energia, grande parte da qual estaria destinada a subir através das aberturas das chaminés.

"Não temos certeza se essa energia e calor são alimentados por uma grande quantidade de material sendo despejado no Sgr A* de uma só vez, como um monte de toras sendo despejadas em um incêndio", disse o coautor Mark Morris, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles. "Ou pode vir de várias pequenas cargas sendo alimentadas no buraco negro, semelhante ao acender sendo regularmente jogado."

As partículas e a energia no respiradouro fornecem pistas sobre a origem de duas estruturas misteriosas e muito maiores ao redor 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 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 a atividade explosiva passada perto do centro da galáxia.

As bolhas de Fermi e eROSITA estão 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 saída de escape perto do topo da chaminé podem manter o gás quente focado à medida que ele viaja para cima, ajudando 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 de nossa galáxia", disse o coautor Gabriele Ponti, do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica em Merate. "Descobrimos uma pequena estrutura que pode desempenhar um grande papel na criação dessas bolhas gigantescas."

Fonte: chandra.harvard.edu