Estamos chegando mais perto de resolver o estranho mistério apresentado por centenas de enormes filamentos pendurados no coração da Via Láctea.
Pela primeira vez, esses longos filamentos magnetizados brilhando em ondas de rádio foram observados emergindo de outras galáxias. Não só eles não são mais exclusivos da Via Láctea, a variedade de ambientes em que podem ser encontrados está permitindo que os cientistas reduzam os mecanismos que os criam.
O astrofísico Farhad Yusuf-Zadeh, da Northwestern University, nos Estados Unidos, descobriu os filamentos da Via Láctea pela primeira vez na década de 1980 e, desde então, tem se intrigado com eles.
Segundo Yusuf-Zadeh, há duas explicações possíveis. A primeira é uma interação entre ventos galácticos e grandes nuvens; a segunda é a turbulência dentro de campos magnéticos fracos agitados pelo movimento das galáxias.
“Sabemos muito sobre os filamentos em nosso próprio Centro Galáctico, e agora filamentos em galáxias externas estão começando a aparecer como uma nova população de filamentos extragalácticos”, diz Yusuf-Zadeh.
“Os mecanismos físicos subjacentes para ambas as populações de filamentos são semelhantes, apesar dos ambientes muito diferentes. Os objetos fazem parte da mesma família, mas os filamentos fora da Via Láctea são primos mais antigos e distantes – e quero dizer muito distantes (no tempo e espaço) primos.”
Cerca de 1.000 dos filamentos, medindo até 150 anos-luz de comprimento e pendurados em arranjos estranhamente arrumados e ordenados como cordas de harpa, foram descobertos na Via Láctea até hoje, mais recentemente graças ao radiotelescópio MeerKAT na África do Sul.
As observações sensíveis do telescópio do centro galáctico – penetrando através da poeira espessa e do gás que obscurece muito do que está dentro – expandiram o número de filamentos conhecidos anteriormente por um fator de dez. Essas observações de rádio também revelaram que os filamentos contêm elétrons de raios cósmicos girando ao redor em campos magnéticos próximos à velocidade da luz, e que os campos magnéticos são amplificados ao longo de todo o comprimento de todos os filamentos.
Sem mais informações, descobrindo por que eles estão lá, apenas andando silenciosamente no centro galáctico, o que vai ser complicado. A descoberta de mais filamentos, em quatro diferentes aglomerados de galáxias que variam entre 163 milhões e 652 milhões de anos-luz de distância, é um grande avanço.
“Depois de estudar filamentos em nosso próprio Centro Galáctico por todos esses anos, fiquei extremamente empolgado ao ver essas estruturas tremendamente bonitas”, diz Yusuf-Zadeh. “Como encontramos esses filamentos em outras partes do Universo, isso indica que algo universal está acontecendo”.
Os filamentos recém-descobertos fora da Via Láctea são diferentes das estruturas semelhantes a fios da nossa galáxia de várias maneiras bastante importantes. Eles estão associados a jatos e lóbulos de galáxias de rádio – estruturas enormes que surgem do centro galáctico, estendendo-se por vastas distâncias em ambos os lados do plano galáctico. Os filamentos que se estendem desses jatos e lóbulos também são muito maiores do que as estruturas vistas no centro da Via Láctea – entre 100 e 1.000 vezes maiores.
“Alguns deles têm comprimentos incríveis, até 200 kiloparsecs”, diz Yusuf-Zadeh.
“Isso é cerca de quatro ou cinco vezes maior do que o tamanho de toda a nossa Via Láctea. O que é notável é que seus elétrons permanecem juntos em uma escala tão longa. Se um elétron viajasse à velocidade da luz ao longo do comprimento do filamento, levaria 700.000 anos. E eles não viajam na velocidade da luz.”
Eles também são mais velhos e seus campos magnéticos são mais fracos. E, é claro, eles se estendem para o espaço intergaláctico, muitas vezes em ângulo reto com os jatos. Os filamentos da Via Láctea parecem estar centrados no disco galáctico.
Por outro lado, as semelhanças são fortes. Os filamentos galácticos e extragalácticos têm a mesma relação comprimento-largura, e o mecanismo de transporte de raios cósmicos é o mesmo. Se o mesmo mecanismo produz todos os filamentos, precisa ser algo que funcione em escalas diferentes.
Os ventos podem ser um desses mecanismos. Buracos negros supermassivos ativos e formação estelar desenfreada podem gerar ventos galácticos que sopram no espaço intergaláctico. Esses ventos podem empurrar as nuvens tênues de gás e poeira que flutuam pelo espaço interestelar e intergaláctico, empurrando o material para criar estruturas filamentosas.
As simulações sugeriram outra possibilidade: turbulência no meio, gerada por distúrbios gravitacionais. Essa turbulência pode criar redemoinhos no meio intergaláctico, em torno dos quais campos magnéticos fracos ficam presos, dobrados e, finalmente, esticados em filamentos com campos magnéticos fortes.
Não é uma resposta definitiva – ainda. Nós nem sabemos ao certo se o mesmo mecanismo é responsável por ambos os tipos de filamentos, ou se fenômenos muito diferentes criam estruturas que parecem estranhamente parecidas.
“Todos esses filamentos fora da nossa galáxia são muito antigos”, diz Yusuf-Zadeh.
“Eles são quase de uma era diferente do nosso Universo e ainda sinalizam aos habitantes da Via Láctea que existe uma origem comum para a formação dos filamentos. Acho isso notável.”
Publicado em 27/11/2022 09h31
Artigo original:
Estudo original: