Cientistas descobrem filamentos cósmicos misteriosos no coração da Via Láctea

Farhad Yusef-Zadeh

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Farhad Yusef-Zadeh, um astrofísico, estuda estruturas misteriosas semelhantes a filamentos no coração da Via Láctea desde 1984.

Esses filamentos cósmicos maciços vêm do monstro cósmico Sagitário A*, um buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia.

Ao estudá-los, Yusef-Zadeh e seus colegas descobriram uma população inteiramente nova desses filamentos cósmicos.

“Foi uma surpresa encontrar de repente uma nova população de estruturas que parecem estar apontando na direção do buraco negro”, disse Yusef-Zadeh, da Northwestern University, em um comunicado.

Em 1984, o que Yusef-Zadeh descobriu foram longos filamentos unidimensionais pendurados verticalmente perto do buraco negro.

A população de filamentos recém-identificada parece muito mais curta e se espalha horizontal ou radialmente a partir do buraco negro. Os filamentos verticais podem atingir alturas de 150 anos-luz, enquanto os filamentos horizontais se assemelham a "pontos e traços de código Morse".

O telescópio MeerKAT do Observatório de Radioastronomia da África do Sul (SARAO), que melhorou as capacidades de radioastronomia, identificou a nova população. A equipe estava estudando filamentos verticais conhecidos quando essa nova população foi identificada nos dados.

"Descobrimos que esses filamentos não são aleatórios, mas parecem estar ligados ao fluxo de saída de nosso buraco negro. Ao estudá-los, poderíamos aprender mais sobre a rotação do buraco negro e a orientação do disco de acreção. É satisfatório quando alguém encontra ordem em um meio de um campo caótico do núcleo da nossa galáxia," acrescentou Yusef-Zadeh.

A equipe estima que os filamentos recém-descobertos tenham cerca de 6 milhões de anos.

Além de serem verticais e horizontais ao plano galáctico, os filamentos exibem algumas propriedades únicas.

Em comparação com os filamentos verticais magnetizados, os recém-descobertos filamentos horizontais emitem radiação térmica. Filamentos verticais aceleram partículas próximas à velocidade da luz. Os filamentos horizontais, por outro lado, "aceleram o material térmico em uma nuvem molecular".

Os filamentos horizontais têm apenas 5 a 10 anos-luz de comprimento quando comparados aos filamentos verticais, que são relativamente mais longos. Filamentos verticais envolvem o núcleo da galáxia, enquanto fios horizontais se estendem apenas para um lado, apontando para o buraco negro.

Os autores afirmam que ainda existem muitas incógnitas sobre a população recém-identificada, incluindo a origem. "Achamos que eles devem ter se originado de algum tipo de fluxo de uma atividade que aconteceu há alguns milhões de anos. Parece ser o resultado de uma interação desse material que flui com objetos próximos a ele", disse Yusef-Zadeh.

Yusef-Zadeh concluiu dizendo: "Nosso trabalho nunca está completo. Sempre precisamos fazer novas observações e desafiar continuamente nossas ideias e fortalecer nossa análise."

Os resultados da pesquisa foram publicados no The Astrophysical Journal Letters.

Resumo do estudo:

Examinamos a distribuição do ângulo de posição (PA) dos filamentos do centro galáctico com comprimentos L > 66'' e <66'', bem como sua distribuição de comprimento em função do PA. Encontramos distribuições PA bimodais dos filamentos e populações longas e curtas de filamentos de rádio. Nosso estudo PA mostra a evidência de uma população distinta de filamentos curtos com PA próximo ao plano Galáctico. Principalmente filamentos de rádio curtos térmicos (<66'') têm PAs concentrados perto do plano Galáctico dentro de 60° < PA < 120°. Notavelmente, os PAs de filamento curto são radiais em relação ao centro galáctico em l < 0° e se estendem na direção de Sgr A*. Em uma escala menor, o proeminente complexo Sgr EH ii G358.7-0.0 fornece um exemplo vívido da distribuição quase radial de filamentos curtos. A distribuição bimodal de PA sugere uma origem diferente para duas populações de filamentos distintas. Argumentamos que o alinhamento da população de filamentos curtos resulta da pressão ram de um fluxo de saída de escala de grau de Sgr A* que excede a pressão interna do filamento e os alinha ao longo do plano Galáctico. A pressão ram é estimada em 2 × 106 cm−3 K a uma distância de 300 pc, exigindo uma vazão de massa bicônica de 10−4M⊙ ano−1 com um ângulo de abertura de ∼40°. Este fluxo alinha não apenas os filamentos magnetizados ao longo do plano Galáctico, mas também acelera o material térmico associado a nuvens incorporadas ou parcialmente incorporadas. Isso coloca uma estimativa de aproximadamente 6 milhões de anos como a idade do escoamento.