5 descobertas espaciais que os cientistas estão lutando para explicar

De buracos negros "fugitivos" disparando pelo cosmos a planetas secretos em nosso próprio quintal, o espaço está tomado por objetos misteriosos que os cientistas clamam para explicar. Aqui estão cinco das visões mais estranhas do universo, bem como suas possíveis origens.

As bolhas eROSITA incham sobre o centro da Via Láctea, visíveis apenas por telescópios de raios X. (Crédito da imagem: Jeremy Sanders/Hermann Brunner/Andrea Merloni/Eugene Churazov/Marat Gilfanov/IKI/eSASS/MPE)

Poderia um planeta invisível espreitar na borda do nosso sistema solar ? Buracos negros podem ricochetear pelo espaço como bolas de bilhar intergalácticas? O buraco negro da nossa própria galáxia "acordou" com um estrondo há milhões de anos — e poderia fazer isso de novo?

Essas podem não ser as perguntas que levaram os humanos a estudar as estrelas milhares de anos atrás. Mas, à medida que os astrônomos olham cada vez mais fundo nos cantos empoeirados do cosmos, descobertas peculiares os forçaram a lidar com perguntas cada vez mais estranhas sobre a natureza do nosso universo e os limites do que poderia estar à espreita lá fora.

Do nosso próprio quintal cósmico às profundezas distantes do universo primitivo, aqui estão cinco dos objetos mais misteriosos que os cientistas descobriram no espaço — e as melhores explicações para o que eles são. 

Planeta Nove

Uma representação artística de um planeta distante em nosso sistema solar(Crédito da imagem: Xuanyu Han via Getty Images)

Muito além da órbita de Netuno, uma entidade misteriosa e massiva pode estar se movendo através do anel de objetos gelados que cerca nosso sistema solar . Cientistas que estudam essa região descobriram que as órbitas de mais de uma dúzia de objetos rochosos estão sendo sutilmente alteradas, como se estivessem sendo puxadas pela gravidade de um planeta enorme e invisível — um objeto teórico conhecido como Planeta Nove.

Estima-se que este mundo oculto tenha de cinco a 10 vezes a massa da Terra e leve até 10.000 anos para completar uma única órbita do sol. Mas além das estranhas "dobras" nas órbitas de objetos próximos, ainda não há evidências concretas da existência do Planeta Nove. Se ele estiver lá fora, orbitando lentamente mais de 500 vezes mais longe do sol do que a Terra, o mundo misterioso é muito escuro para ser detectado com os telescópios atuais.

No entanto, o futuro Observatório Vera C. Rubin , que está atualmente em construção no Chile e eventualmente gravará um vídeo de lapso de tempo de 10 anos do céu noturno, deve ser capaz de detectar mais evidências do mundo elusivo — potencialmente confirmando ou negando sua existência de uma vez por todas.

O "buraco negro descontrolado"

Uma ilustração de um buraco negro se afastando de sua galáxia, com um rastro de estrelas atrás dele.(Crédito da imagem: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI))

Em abril de 2023, astrônomos relataram a detecção de algo nunca visto antes: um buraco negro "descontrolado" , independente de qualquer galáxia e viajando pelo espaço a 4.500 vezes a velocidade do som, com um enorme rastro de estrelas atrás dele.

Estima-se que o buraco negro tenha 20 milhões de vezes a massa do Sol da Terra, enquanto sua cauda brilhante pode medir mais de 200.000 anos-luz de comprimento (cerca de duas vezes o diâmetro da Via Láctea ). Observações do telescópio Keck no Havaí descobriram que uma extremidade dessa trilha estelar parece estar ligada a uma galáxia anã distante, da qual o buraco negro em rotação livre pode ter sido astronomicamente ejetado.

Buracos negros formam os corações de grandes galáxias como a nossa Via Láctea , ancorando os sistemas de gás, poeira e estrelas ao redor no lugar. Então como um desses gigantes cósmicos pode simplesmente desaparecer? De acordo com os autores do estudo, é possível que o buraco negro tenha orbitado um segundo buraco negro em um raro arranjo binário — então, quando um terceiro buraco negro foi introduzido no sistema durante uma fusão de galáxias, as interações gravitacionais caóticas enviaram um buraco negro voando para o negro selvagem. Se confirmado por estudos de acompanhamento , esta será a primeira evidência de que buracos negros podem escapar de suas galáxias.

JUMBOs do telescópio James Webb

Uma imagem da Nebulosa de Órion capturada pelos telescópios espaciais Hubble e Spitzer.(Crédito da imagem: NASA / Telescópio Espacial Hubble)

Buracos negros não são os únicos fugitivos cósmicos; planetas também foram avistados em fuga, e em números muito maiores. Em 2023, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) detectou mais de 500 planetas "desonestos" flutuando livremente, passando pela Nebulosa de Órion. Cerca de 80 deles foram avistados orbitando um ao outro em pares binários — um fenômeno sem explicação clara. Como esses mundos desonestos são quase tão grandes quanto Júpiter, os cientistas os chamaram de objetos binários de massa de Júpiter — ou JUMBOs.

A NASA estima que pode haver trilhões de planetas desonestos vagando por nossa galáxia, muitos dos quais foram desviados de órbita durante os primeiros dias caóticos da formação do sistema estelar. No entanto, os modelos atuais não conseguem explicar a existência dos JUMBOs.

Uma teoria sugere que esses objetos bizarros se formaram diretamente do colapso de nuvens de gás e poeira no espaço interestelar, em uma versão reduzida de como as estrelas se formam. Outra teoria diz que uma estrela passageira poderia ter empurrado os objetos para fora da órbita, mas os modelos mostraram que essa explicação é altamente improvável . Por enquanto, os JUMBOs representam um quebra-cabeça de tamanho gigante para os astrônomos.

As bolhas de Fermi

As gigantescas Bolhas de Fermi só são visíveis em luz gama.(Crédito da imagem: NASA Goddard)

O buraco negro no centro da nossa galáxia (espero) não irá a lugar nenhum tão cedo, mas ele agiu de maneiras inesperadas em um passado não muito distante. Os astrônomos podem ver a evidência de erupções massivas e energéticas do nosso buraco negro na forma de dois conjuntos de bolhas gigantescas — conhecidas como bolhas de Fermi e bolhas eROSITA — que se elevam sobre a nossa galáxia. Esses lóbulos sobrepostos de energia se estendem pelo centro da Via Láctea como uma enorme ampulheta, estendendo-se por cerca de 25.000 anos-luz acima e abaixo do nosso buraco negro central. Medidas juntas, as bolhas abrangem cerca de metade da largura da própria galáxia.

Apesar de seu tamanho extraordinário, você não pode vê-las no céu; as bolhas de Fermi, cheias de partículas de movimento rápido chamadas raios cósmicos, podem ser vistas apenas por telescópios que detectam raios gama, enquanto as bolhas eROSITA — cheias de gás extremamente quente — são visíveis apenas como raios X.

Os astrônomos não sabem exatamente como as bolhas se formaram, mas um estudo de 2022 sugeriu que elas são o resultado de uma explosão gigantesca de buraco negro que durou mais de 100.000 anos , começando há aproximadamente 2,6 milhões de anos, quando vastas quantidades de matéria foram despejadas na boca do nosso buraco negro. Se confirmada, essa hipótese sugeriria que nosso buraco negro estava ativo muito mais recentemente do que se pensava.

A grande questão

(Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA. Processamento de imagem: Joseph DePasquale (STScI)/imagem inserida de pós-processamento Daisy Dobrijevic)

Ao estudar uma mancha peculiar de luz estelar conhecida como Herbig-Haro 46/47, o JWST avistou algo ainda mais misterioso no fundo distante de sua imagem — um fluxo de gás quente do espaço profundo com o formato perfeito de um ponto de interrogação .

Não está claro exatamente o que o objeto é ou quão longe ele está, mas sua cor avermelhada nas imagens do JWST sugere que o objeto é excepcionalmente antigo, com sua luz se estendendo em comprimentos de onda cada vez mais vermelhos à medida que cruza vastas distâncias cósmicas para nos alcançar. Pode ser uma galáxia, ou talvez várias galáxias no meio de uma destruição mútua durante uma fusão caótica, disseram pesquisadores ao site irmão da Live Science, Space.com, em 2023.

Seja o que for, o ponto de interrogação cósmico é apenas um dos muitos quebra-cabeças introduzidos pelas observações inovadoras do JWST. Descobrir sua identidade pode ter que ficar em segundo plano em relação a perguntas mais urgentes — como, estamos completamente errados sobre nossa compreensão do universo ?

Fonte: livescience.com