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As nuvens nas bolhas de plasma da Via Láctea vieram do disco estrelado – e muito para além

por Fabiano de Abreu Rodrigues

Enormes bolhas de plasma que saem do centro da Via Láctea podem conter restos de toda a galáxia – e mais além.

Um novo olhar sobre as nuvens de gás nas bolhas Fermi da galáxia mostra que as nuvens contêm material do disco estrelado da galáxia e de alguma outra fonte misteriosa. A descoberta poderia lançar luz sobre como as galáxias em geral vivem e morrem, relatam os astrónomos a 18 de Julho na Nature Astronomy.

As bolhas Fermi são bolhas gigantes de plasma, dezenas de milhares de anos-luz de altura, que se estendem de ambos os lados do disco galáctico da Via Láctea. Quando as bolhas foram descobertas em 2010, os astrónomos pensaram que poderiam ter sido formadas por estrelas recém-nascidas (SN: 11/9/10). Hoje em dia, muitos astrónomos estão convencidos de que as bolhas poderiam ter sido sopradas por um enorme arroto de longa distância emitido pelo buraco negro supermassivo da galáxia.

Nos anos que se seguiram à descoberta, os astrónomos também avistaram nuvens de gás relativamente fresco que pareciam esvoaçar dentro das bolhas, bem acima do disco estrelado. “Chamamos-lhes nuvens de alta velocidade, porque não somos muito bons a dar nomes às coisas”, diz a astrofísica Trisha Ashley, do Instituto de Ciências Telescópicas Espaciais em Baltimore.

Os cientistas pensavam que as nuvens tinham sido arrancadas do disco estrelado brilhante da Via Láctea e enviadas a voar quando as bolhas Fermi se formaram. Essa hipótese foi utilizada para calcular coisas como a idade das bolhas, o que poderia oferecer uma pista para as suas origens.

“Fazia sentido, era uma suposição lógica”, diz Ashley. “Mas nunca ninguém tinha testado a origem destas nuvens”.

Agora Ashley e colegas fizeram um primeiro esforço para descobrir de onde vinham as nuvens – e encontraram uma resposta surpreendente.

Utilizando dados novos e arquivados de vários telescópios, ela e a sua equipa mediram o conteúdo metálico – a abundância de todos os elementos mais pesados que o hélio – em 12 nuvens de alta velocidade entrincheiradas nas bolhas Fermi. Depois os investigadores compararam as químicas das nuvens com as das estrelas no disco da Via Láctea. Se as nuvens vieram realmente do disco, deveriam ter conteúdos de metal como o sol e outras estrelas do disco, diz Ashley. Caso contrário, o seu conteúdo metálico deveria ser inferior.

A equipa encontrou uma vasta gama de metais nas nuvens, desde menos de um quinto do sol até mais do que o sol. Isso significa que “estas nuvens têm de ter origem tanto no disco da Via Láctea como no halo da Via Láctea”, diz ela, referindo-se à nuvem caótica de gás e poeira que rodeia a galáxia e lhe fornece combustível para novas estrelas (SN: 7/12/18). “Não descobrimos qualquer outra explicação”.

Como essas nuvens entraram na auréola, em primeiro lugar, ainda é uma questão em aberto, diz Jessica Werk, astrónoma da Universidade de Washington em Seattle, que não esteve envolvida no estudo.

“Há uma série de maneiras como estas nuvens podem ser produzidas, uma série de origens e uma série de destinos”, diz ela. As nuvens podem ter condensado dentro da auréola sozinhas, ou podem ter sido arrancadas de galáxias mais pequenas canibalizadas pela Via Láctea, ou uma série de outras histórias de origem (SN: 24/07/02). “Este ciclo, em geral, é um processo muito confuso”.

Essa confusão poderia ajudar a prever como a formação de estrelas da Via Láctea poderia mudar no futuro. Nuvens de gás frio como estas são o combustível para a futura formação de estrelas. Se estas nuvens nascessem no halo gasoso da Via Láctea, mas estivessem a ser impulsionadas pelas bolhas Fermi em vez de caírem no disco para formar estrelas, isso poderia eventualmente atrasar as fábricas de formação de estrelas da Via Láctea.

Mas se as nuvens de gás acabarem por formar novas estrelas, isso pode significar que a Via Láctea está a construir novas estrelas a partir de uma variedade de fontes cósmicas.

“Em última análise o que interessa às pessoas é, como é que a Via Láctea sustenta a sua formação estelar durante muito tempo”? diz Werk. “Isto diz-lhe que não é apenas uma coisa”.

Estudar estas bolhas e nuvens pode ajudar os astrónomos a compreender outras galáxias, também.

“Podemos ver estas coisas a acontecer noutras galáxias”, diz Ashley. “Mas nós temos um lugar na primeira fila para esta”.

citações: T. Ashley et alDiverse metallicities of Fermi bubble clouds indicate dual origins in the disk and haloNature Astronomy. July 18, 2022. doi:10.1038/s41550-022-01720-0.

Texto original:

Clouds in the Milky Way’s plasma bubbles came from the starry disk — and far beyond

Alguns destaques

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