A maior imagem do seu tipo revela a química oculta no coração da Via Láctea.

Astrônomos capturaram a região central da nossa Via Láctea em uma nova e impressionante imagem, revelando uma complexa rede de filamentos de gás cósmico com detalhes sem precedentes. Obtido com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), este rico conjunto de dados — a maior imagem do ALMA até o momento — permitirá aos astrônomos investigar a vida das estrelas na região mais extrema da nossa galáxia, próxima ao buraco negro supermassivo em seu centro. 

A maior imagem já obtida pelo ALMA mostra o gás molecular no centro da Via Láctea (Crédito: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/S. Longmore et al. Imagem de fundo: ESO/D. Minniti et al.)

“ É um lugar de extremos, invisível aos nossos olhos, mas agora revelado com detalhes extraordinários ”, afirma Ashley Barnes, astrônoma do Observatório Europeu do Sul (ESO) na Alemanha, que faz parte da equipe que obteve os novos dados. As observações proporcionam uma visão única do gás frio — a matéria-prima a partir da qual as estrelas se formam — dentro da chamada Zona Molecular Central (ZMC) da nossa galáxia. É a primeira vez que o gás frio em toda essa região é explorado com tal nível de detalhe. 

A região mostrada na nova imagem se estende por mais de 650 anos-luz. Ela abriga densas nuvens de gás e poeira, que circundam o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia. " É o único núcleo galáctico próximo o suficiente da Terra para que possamos estudá-lo com tantos detalhes ", afirma Barnes. O conjunto de dados revela a Zona de Convergência Central (ZCC) como nunca antes, desde estruturas de gás com dezenas de anos-luz de extensão até pequenas nuvens de gás ao redor de estrelas individuais. 

O gás que  o ACES — o levantamento exploratório ALMA CMZ — explora especificamente é o gás molecular frio. O levantamento desvenda a química complexa da CMZ, detectando dezenas de moléculas diferentes, desde as mais simples, como o monóxido de silício, até as mais complexas, como o metanol, a acetona ou o etanol. 

Gás molecular frio flui ao longo de filamentos que alimentam aglomerados de matéria a partir dos quais as estrelas podem crescer. Nas regiões periféricas da Via Láctea, sabemos como esse processo ocorre, mas na região central os eventos são muito mais extremos. 

" A Zona Molecular Central (ZMC) abriga algumas das estrelas mais massivas conhecidas em nossa galáxia, muitas das quais têm uma vida curta e intensa, terminando suas existências em poderosas explosões de supernovas e até mesmo hipernovas ", afirma Steve Longmore, líder do projeto ACES e professor de astrofísica da Universidade Liverpool John Moores, no Reino Unido. Com o ACES, os astrônomos esperam compreender melhor como esses fenômenos influenciam o nascimento de estrelas e se nossas teorias de formação estelar se mantêm em ambientes extremos. 

“ Ao estudar como as estrelas nascem na CMZ, também podemos obter uma visão mais clara de como as galáxias cresceram e evoluíram ”, acrescenta Longmore. “ Acreditamos que a região compartilha muitas características com as galáxias do início do Universo, onde as estrelas se formavam em ambientes caóticos e extremos .” 

Para coletar esse novo conjunto de dados, os astrônomos usaram  o ALMA , operado pelo ESO e parceiros no Deserto do Atacama, no Chile. De fato, esta é a primeira vez que uma área tão grande foi escaneada com essa instalação, tornando esta a maior imagem do ALMA já obtida. Vista do céu, a imagem em mosaico — obtida pela junção de muitas observações individuais, como peças de um quebra-cabeça — tem o comprimento equivalente a três Luas cheias lado a lado. 

“ Previmos um alto nível de detalhe ao projetar o levantamento, mas ficamos genuinamente surpresos com a complexidade e a riqueza reveladas no mosaico final ”, diz Katharina Immer, astrônoma do ALMA no ESO e também integrante do projeto. Os dados do ACES são apresentados em cinco artigos aceitos para publicação no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , com um sexto em fase final de revisão .

“ A futura  atualização de sensibilidade de banda larga do ALMA , juntamente com  o Telescópio Extremamente Grande do ESO , em breve nos permitirá ir ainda mais fundo nessa região — resolvendo estruturas mais finas, rastreando uma química mais complexa e explorando a interação entre estrelas, gás e buracos negros com uma clareza sem precedentes ”, diz Barnes. “ De muitas maneiras, isso é apenas o começo .”

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