Milhares de misteriosos fios magnéticos encontrados pendurados na Via Láctea

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Uma imagem em mosaico do centro da Via Láctea, capturada com ondas de rádio. Os filamentos magnéticos são grandes barras verticais em toda a imagem. Crédito: Northwestern University.

Às vezes, as descobertas astronômicas são tão imensamente estranhas que é difícil saber o que fazer com elas. Este é exatamente o caso aqui.

Tudo começou na década de 1980, quando pesquisadores liderados por Farhad Yusef-Zadeh, da Northwestern University, descobriram alguns filamentos magnéticos altamente organizados aparentemente se estendendo da área central da Via Láctea. Esses fios pareciam ser feitos de elétrons de raios cósmicos que estavam girando seus campos magnéticos perto da velocidade da luz. Mas por que esses fios existem e o que exatamente eles são permanece um mistério.

Ainda é um mistério hoje, mas chegamos mais perto de entendê-los. Em um novo estudo, a equipe de Yusef-Zadeh usou dados do Observatório de Radioastronomia da África do Sul (SARAO) – particularmente, o radiotelescópio MeerKAT. O telescópio permitiu que os pesquisadores visualizassem os fios em detalhes sem precedentes, encontrando detalhes surpreendentes sobre eles.

Este mosaico rotulado mostra a natureza caótica do centro da Via Láctea.

Para começar, há muito mais deles do que o esperado anteriormente. Eles são essencialmente unidimensionais, como cordas, exceto que essas cordas medem cerca de 150 anos-luz de comprimento. Eles também parecem ser surpreendentemente ordenados. Dentro dos aglomerados, eles estão separados uns dos outros a distâncias quase perfeitamente iguais – aproximadamente a distância da Terra ao Sol.

Um aglomerado semelhante a uma harpa. Crédito: Northwestern University.

“Eles quase se assemelham ao espaçamento regular em loops solares”, disse Yusef-Zadeh. “Ainda não sabemos por que eles vêm em grupos ou entendemos como eles se separam, e não sabemos como esses espaçamentos regulares acontecem. Toda vez que respondemos a uma pergunta, várias outras surgem.”

Eles também parecem ser vizinhos do centro galáctico, bem como remanescentes de supernovas recém-descobertas. Mas há uma diferença: os filamentos exibem um padrão de radiação diferente do da supernova, sugerindo que os fenômenos têm origens diferentes.

No entanto, ainda não temos ideia de quando e por que eles se formaram, ou como exatamente os elétrons mudam seu campo magnético tão rapidamente.

“Como você acelera elétrons perto da velocidade da luz?” ele perguntou. “Uma ideia é que existem algumas fontes no final desses filamentos que estão acelerando essas partículas.”

No entanto, o fato de que eles agora descobriram tantos desses filamentos significa que os pesquisadores podem realmente estudá-los estatisticamente, e talvez algumas informações possam surgir deste estudo, acredita Yusef-Zadeh. Sua equipe está atualmente catalogando cada filamento, observando o ângulo, a curva, o campo magnético, o espectro e a intensidade.

“Se você fosse de outro planeta, por exemplo, e encontrasse uma pessoa muito alta na Terra, você poderia supor que todas as pessoas são altas. Mas se você fizer estatísticas em uma população de pessoas, poderá encontrar a altura média”, disse. Yusef-Zadeh explica.

“É exatamente isso que estamos fazendo. Podemos encontrar a força dos campos magnéticos, seus comprimentos, suas orientações e o espectro de radiação.”

Tendo passado décadas olhando para esses filamentos, Yusef-Zadeh ainda se alegra em aprender sobre uma estrutura tão única. Tudo isso é possível graças ao advento de poderosos telescópios, enfatiza.

“Passei muito tempo olhando para esta imagem no processo de trabalhar nela e nunca me canso dela”, disse Heywood. “Quando mostro esta imagem para pessoas que podem ser novas na radioastronomia, ou não familiarizadas com ela, eu sempre tento enfatizar que a imagem de rádio nem sempre foi assim, e que um salto em frente o MeerKAT realmente é em termos de sua capacidades. Foi um verdadeiro privilégio trabalhar ao longo dos anos com colegas da SARAO que construíram este fantástico telescópio.”

Referência do periódico: F. Yusef-Zadeh et al, Propriedades Estatísticas da População dos Filamentos do Centro Galáctico: O Índice Espectral e o Campo Magnético de Equipartição. arXiv:2201.10552v1 [astro-ph.GA], arxiv.org/pdf/2201.10552.pdf

I. Heywood et ai, The 1,28 GHz MeerKAT Galactic Center Mosaic. arXiv:2201.10541v1 [astro-ph.GA], arxiv.org/abs/2201.10541



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