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Via Láctea está ejetando a matéria com a qual produz estrelas

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Dois enormes jatos de raios gama se projetam do centro do plano galáctico, cada uma se estendendo por 25 mil anos-luz. Descobertas em 2010, as bolhas de Fermi têm causa desconhecida e seu mistério acaba de aumentar: astrônomos descobriram que, dentro delas, estão aglomerados de gás molecular frio – a matéria da qual estrelas são feitas.

As bolhas de Fermi têm, juntas, 50 mil anos-luz.As bolhas de Fermi têm, juntas, 50 mil anos-luz.Fonte:  NASA/Reprodução 

“Observamos que há não apenas gás quente vindo do centro de nossa galáxia, como também gás frio – mais denso, pesado e lento. Se expulsar muita massa, a Via Láctea pode não ser capaz de formar estrelas”, disse a astrofísica Naomi McClure-Griffiths, da Universidade Nacional da Austrália.

Para encontrar esse gás molecular denso e frio, os pesquisadores usaram o radiotelescópio chileno Atacama Pathfinder Experiment para procurar sua assinatura espectral. Lá estavam elas: uma das nuvens de gás molecular tem 380 massas solares e se move a 240km/s; a outra tem 375 massas solares e se move a 300km/s.

Origem em um buraco negro

A origem das bolhas de Fermi é ainda um mistério. Já se sabia que elas continham uma mistura de diferentes gases e raios cósmicos, mas a presença de aglomerados em alta velocidade de gás molecular frio foi uma surpresa – mais uma pergunta a ser respondida.

No centro da Via Láctea existe uma fonte de rádio astronômica brilhante e muito compacta – o que os astrônomos deduzem ser um buraco negro supermassivo – conhecida como Sagitário A* ou apenas Sgr A*. Esse buraco negro é o ator principal das duas explicações para as bolhas de Fermi.

Na primeira, supõe-se que, há milhões de anos, uma nuvem de gás molecular em torno do buraco negro produziu supernovas Tipo II, o que gerou intensos ventos estelares (responsáveis pela forma das bolhas de Fermi). A outra explicação implica diretamente a singularidade: ela teria engolido uma estrela que, ao se despedaçar, lançou material ao longo do horizonte de eventos, impulsionando os jatos de gases e raios cósmicos.

Nenhuma estrela a mais

Enquanto as opções para explicar a origem das bolhas de Fermi são bastante boas, a presença do gás formador de estrelas ainda é uma interrogação.

Segundo os astrofísicos, a formação de estrelas nos últimos 50 milhões de anos talvez explicasse (mas não completamente) o volume de gás sendo expelido. Porém, modelos anteriores mostraram que essas nuvens têm uma vida útil bastante curta, e provavelmente não sobreviveriam à exposição à alta aceleração e ao vento quente do centro da galáxia.

Modelos computacionais também experimentaram a mistura de nuvens frias e lentas com ventos quentes e rápidos, formando o gás resfriado de movimento rápido, diretamente no ponto em que ele é ejetado. Porém, não foi ainda possível replicar todo o processo.

Neutrinos energéticos

Pouco ainda se sabe sobre as bolhas de Fermi. Mesmo invisíveis a olho nu, elas emitem quantidades gigantescas de raios gama, gerados principalmente por elétrons que, por sua vez, produzem neutrinos.

Na Terra, o observatório de neutrinos na Estação Amundsen-Scott na Antártida (o Neutrino Observatory IceCube) captou, em 2019, dez dessas partículas, dotadas de imensa energia, provenientes das bolhas de Fermi.

Uma das explicações põe prótons colidindo uns com os outros e produzindo píons (partículas que decaem em raios gama). Outra especula que elétrons de alta energia interagem com a radiação cósmica de fundo. Uma terceira fala de ondas de choque nas bordas externas das bolhas usando campos magnéticos para impulsionar velozmente as partículas. A resposta para a formação dos neutrinos ainda não foi encontrada.

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