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Imagem óptica da Via Láctea. Crédito: Axel Mellinger
Descobrir quanta energia permeia o centro da Via Láctea - uma descoberta relatada na edição de 3 de julho da revista Science Advances - poderia fornecer novas pistas para a fonte fundamental do poder de nossa galáxia, disse L. Matthew Haffner, da Embry-Riddle Aeronautical. Universidade.
O núcleo da Via Láctea vibra com o hidrogênio que foi ionizado ou despojado de seus elétrons para que seja altamente energizado, disse Haffner, professor assistente de física e astronomia da Embry-Riddle e co-autor do artigo Science Advances . "Sem uma fonte contínua de energia, os elétrons livres geralmente se encontram e se recombinam para retornar a um estado neutro em um período de tempo relativamente curto", explicou ele. "Ser capaz de ver o gás ionizado de novas maneiras deve nos ajudar a descobrir os tipos de fontes que poderiam ser responsáveis por manter todo esse gás energizado".
O aluno graduado da Universidade de Wisconsin-Madison, Dhanesh Krishnarao ("DK"), principal autor do artigo Science Advances , colaborou com Haffner e o professor Bob Benjamin, da UW-Whitewater - um especialista líder na estrutura de estrelas e gás na Via Láctea. Antes de ingressar na Embry-Riddle em 2018, Haffner trabalhou como cientista de pesquisa por 20 anos na UW e continua atuando como investigador principal do Wisconsin H-Alpha Mapper, ou WHAM, um telescópio baseado no Chile que foi usado para a equipe. último estudo.
Para determinar a quantidade de energia ou radiação no centro da Via Láctea, os pesquisadores precisaram examinar uma espécie de capa de poeira esfarrapada. Embalada com mais de 200 bilhões de estrelas, a Via Láctea também abriga manchas escuras de poeira e gás interestelar. Benjamin estava examinando o valor de duas décadas de dados do WHAM quando viu uma bandeira vermelha científica - uma forma peculiar saindo do centro escuro e empoeirado da Via Láctea. A singularidade era o gás hidrogênio ionizado, que parece vermelho quando capturado pelo sensível telescópio WHAM, e estava se movendo na direção da Terra.
A posição do recurso - conhecida pelos cientistas como "Disco Inclinado" porque parece inclinada em comparação com o resto da Via Láctea - não poderia ser explicada por fenômenos físicos conhecidos, como a rotação galáctica. A equipe teve uma rara oportunidade de estudar o disco inclinado saliente, liberado de sua capa de poeira irregular habitual, usando luz óptica. Geralmente, o Disco Inclinado deve ser estudado com técnicas de luz infravermelha ou rádio, que permitem aos pesquisadores fazer observações através da poeira, mas limitam sua capacidade de aprender mais sobre o gás ionizado.
"Ser capaz de fazer essas medições em luz óptica nos permitiu comparar o núcleo da Via Láctea com outras galáxias com muito mais facilidade", disse Haffner. "Muitos estudos anteriores mediram a quantidade e a qualidade do gás ionizado dos centros de milhares de galáxias espirais em todo o universo. Pela primeira vez, fomos capazes de comparar diretamente as medições de nossa galáxia com a grande população".
Imagem da Via Láctea óptica com taxa de linha de emissão Hα associada ao Disco Inclinado. Crédito: Axel Mellinger
Krishnarao aproveitou um modelo existente para tentar prever a quantidade de gás ionizado na região emissora que chamou a atenção de Benjamin. Dados brutos do telescópio WHAM permitiram refinar suas previsões até que a equipe tivesse uma imagem 3D precisa da estrutura. Comparar outras cores da luz visível do hidrogênio, nitrogênio e oxigênio dentro da estrutura deu aos pesquisadores mais pistas sobre sua composição e propriedades.
Pelo menos 48% do gás hidrogênio no disco inclinado no centro da Via Láctea foi ionizado por uma fonte desconhecida, informou a equipe. "A Via Láctea agora pode ser usada para entender melhor sua natureza", disse Krishnarao.
A estrutura gasosa e ionizada muda à medida que se afasta do centro da Via Láctea, relataram pesquisadores. Anteriormente, os cientistas sabiam apenas sobre o gás neutro (não ionizado) localizado naquela região.
Imagem óptica da Via Láctea. Crédito: Axel Mellinger
"Perto do núcleo da Via Láctea", explicou Krishnarao, "o gás é ionizado por estrelas recém formadas, mas à medida que você se afasta do centro, as coisas ficam mais extremas e o gás se torna semelhante a uma classe de galáxias chamada LINERs. , ou regiões com baixa emissão de ionização (nuclear)".
A estrutura parecia estar se movendo em direção à Terra porque estava em uma órbita elíptica no interior dos braços espirais da Via Láctea, descobriram os pesquisadores.
Galáxias do tipo LINER, como a Via Láctea, representam cerca de um terço de todas as galáxias. Eles têm centros com mais radiação do que galáxias que estão apenas formando novas estrelas, mas menos radiação do que aquelas cujos buracos negros supermassivos estão consumindo ativamente uma tremenda quantidade de material.
"Antes dessa descoberta pelo WHAM, a galáxia de Andrômeda era a espiral do LINER mais próxima de nós", disse Haffner. "Mas ainda está a milhões de anos-luz de distância. Com o núcleo da Via Láctea a apenas dezenas de milhares de anos-luz de distância, agora podemos estudar uma região do LINER com mais detalhes. O estudo desse gás ionizado estendido deve nos ajudar a aprender mais sobre o ambiente atual e passado no centro da nossa galáxia ".
Imagem da Via Láctea óptica com taxa de linha de emissão Hα associada ao Disco Inclinado. Crédito: Axel Mellinger
Em seguida, os pesquisadores precisarão descobrir a fonte de energia no centro da Via Láctea. Ser capaz de categorizar a galáxia com base no seu nível de radiação foi um primeiro passo importante para esse objetivo.
Agora que Haffner se juntou ao crescente programa de Astronomia e Astrofísica da Embry-Riddle, ele e seu colega Edwin Mierkiewicz, professor associado de física, têm grandes planos. "Nos próximos anos, esperamos construir o sucessor do WHAM, o que nos dará uma visão mais nítida do gás que estudamos", disse Haffner. "No momento, nossos 'pixels' do mapa têm o dobro do tamanho da lua cheia. O WHAM tem sido uma ótima ferramenta para produzir a primeira pesquisa desse céu em todo o céu, mas estamos com fome de mais detalhes agora".
Em uma pesquisa separada, Haffner e seus colegas relataram as primeiras medições de luz visível de "Fermi Bubbles" - misteriosas plumas de luz que se projetam do centro da Via Láctea. Esse trabalho foi apresentado na American Astronomical Society.
Explorar mais
Primeiras medições ópticas das Fermi Bubbles da Via Láctea sondam sua origem
Mais informações: D. Krishnarao el al., "Descoberta de linhas de emissão óptica difusa da galáxia interna: evidência de gás semelhante ao LI (N) ER", " Science Advances (2020). advances.sciencemag.org/lookup… .1126 / sciadv.aay9711
Informações da revista: Science Advances
Fornecido por Embry-Riddle Aeronautical University
Fonte: Phys News / por Embry-Riddle Aeronautical University / 05-07-2020
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação World wide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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