Chandra diagnostica a causa de uma fratura num "osso" galáctico

Os astrónomos descobriram uma explicação provável para uma fratura num enorme "osso" cósmico na Via Láctea, utilizando o Observatório de raios X Chandra da NASA e radiotelescópios. 

Esta imagem mostra uma estrutura que se assemelha a um osso fraturado chamado G359.13142- 0.20005 (G359.13 para abreviar) perto do centro da nossa Galáxia. Os dados de raios X do Chandra e os dados de rádio do MeerKAT revelam que este "osso" foi atingido por uma estrela de neutrões, ou pulsar. Os astrónomos estimam que o pulsar que causou esta fratura estava a viajar entre 1,6 e 3,2 milhões de quilómetros por hora. Ver a imagem sem a inserção. Ver apenas a inserção. Crédito: raios X - NASA/CXC/Universidade Northwestern/F. Yusef-Zadeh et al; rádio - NRF/SARAO/MeerKat; processamento - NASA/CXC/SAO/N. Wolk

O "osso" parece ter sido atingido por uma estrela de neutrões, ou pulsar, que se move rapidamente e gira a grande velocidade. As estrelas de neutrões são as estrelas mais densas que se conhecem e formam-se a partir do colapso e explosão de estrelas massivas. Estas estrelas recebem frequentemente um poderoso "pontapé" destas explosões, que as afasta do local da explosão a grande velocidade.

Perto do centro da Galáxia encontram-se estruturas enormes que se assemelham a ossos ou cobras. Estas formações alongadas são vistas no rádio e estão enlaçadas por campos magnéticos que correm paralelamente a elas. As ondas de rádio são causadas por partículas energizadas que se movem em espiral ao longo dos campos magnéticos.

Esta nova imagem mostra um destes "ossos" cósmicos, chamado G359.13142-0.20005 (G359.13 para abreviar), com dados de raios X do Chandra (a azul) e dados de rádio da rede MeerKAT na África do Sul (a cinzento). Os investigadores também se referem a G359.13 como a Serpente.

A análise desta imagem revela a presença de uma quebra, ou fratura, no segmento contínuo de G359.13 visto na imagem. Os dados combinados de raios-X e rádio fornecem pistas para a causa desta fratura.

Os astrónomos descobriram agora uma fonte de raios X e de rádio no local da fratura, utilizando os dados do Chandra, do MeerKAT e do VLA (Very Large Array). O provável pulsar responsável por estes sinais de rádio e raios X está rotulado na imagem. Uma possível fonte extra de raios X localizada perto do pulsar pode vir de eletrões e positrões (os equivalentes antimatéria dos eletrões) que foram acelerados a altas energias.

Os investigadores pensam que o pulsar terá causado a fratura ao embater contra G359.13 a uma velocidade entre 1,6 e 3,2 milhões de quilómetros por hora. Esta colisão distorceu o campo magnético do "osso", fazendo com que o sinal de rádio também se deformasse.

Com cerca de 230 anos-luz de comprimento, G359.13 é uma das estruturas mais longas e brilhantes do seu género na Via Láctea. Para contextualizar, existem mais de 800 estrelas a essa distância da Terra. G359.13 está localizada a cerca de 26.000 anos-luz da Terra, perto do centro da Via Láctea.

O artigo científico que descreve estes resultados foi publicado na edição de maio de 2024 da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e está disponível online.

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