Há um paradoxo incomum que dificulta a pesquisa em partes da Via Láctea. O gás denso bloqueia as observações do núcleo galáctico, e pode ser difícil observar sob luz visível do nosso ponto de vista.
Mas galáxias distantes nem sempre apresentam os mesmos obstáculos. Portanto, de certa forma, podemos observar galáxias distantes melhor do que as nossas.
A fim de obter uma melhor compreensão do Centro Galáctico (GC) e do Meio Interestelar (ISM), uma equipe de astrônomos usou um telescópio chamado Wisconsin H-Alpha Mapper (WHAM) para examinar parcialmente o núcleo da Via Láctea. do espectro óptico de luz.
A equipe de pesquisadores concentrou seus esforços em dois aspectos da Via Láctea, chamados de Fermi Bubbles. As bolhas Fermi são explosões maciças de gás de alta energia emanando do núcleo galáctico.
Eles são chamados de Fermi Bubbles porque foram descobertos em 2010 pelo telescópio espacial Fermi Gamma-Ray. Essas bolhas são enormes, estendendo um total de cerca de 50.000 anos-luz a partir do disco da Via Láctea, e eles estão viajando a milhões de quilômetros por hora.
Um artigo apresentando suas observações é intitulado “Descoberta de alta velocidade H-Alpha acima do centro galáctico: testando modelos da bolha de Fermi”. O principal autor do trabalho é Dhanesh Krishnarao, um estudante de graduação em astronomia na UW Wisconsin. Os resultados foram apresentados na 236ª reunião da Sociedade Astronômica Americana e foram submetidos ao The Astrophysical Journal Letters.
Antes deste trabalho, algumas observações das bolhas Fermi foram feitas em UV, examinando a luz de quasares distantes à medida que ela passava pelo gás. Embora essas observações ampliassem o entendimento das bolhas pelos cientistas, elas tinham limitações.
Eles só poderiam ser feitos em linhas de visão específicas, enquanto o WHAM é um telescópio todo o céu. Essas observações anteriores não conseguiram medir a velocidade, temperatura e densidade do gás.
Mas o WHAM adota uma abordagem diferente. Como o próprio nome diz, ele pode observar átomos de hidrogênio-alfa. Em um átomo H-Alpha, um elétron saltou do terceiro nível de energia para o segundo nível de energia. Isso deixa uma linha espectral que é a linha espectral de hidrogênio mais brilhante da luz óptica.
ACIMA: Quando um elétron (verde) salta um nível de energia de n = 3 para n = 2, produz um fóton com uma linha espectral brilhante na luz visível.
Matt Haffner é professor de Astronomia e Física na Universidade Aeronáutica Embry-Riddle e um dos co-autores deste artigo. Em um comunicado de imprensa, Haffner apontou como o telescópio WHAM está ajudando os astrônomos a progredir na compreensão da região central da Via Láctea. O gás bloqueia nossa visão dessa região de uma maneira que as galáxias distantes não.
“Existem regiões da galáxia que podemos atingir com instrumentos muito sensíveis, como o WHAM, para levar esse tipo de informação nova ao centro que anteriormente só era possível fazer no infravermelho e no rádio”, diz Haffner.
“Podemos fazer comparações com outras galáxias, fazendo o mesmo tipo de medição em direção ao centro da Via Láctea”.
Os cientistas por trás desta pesquisa também observaram as linhas de emissão de nitrogênio nas bolhas Fermi. Eles alinharam suas observações com observações recentes do Hubble de luz UV na mesma posição e as combinaram.
Em um comunicado à imprensa, o principal autor Krishnarao disse: “Combinamos essas duas medidas de emissão e absorção para estimar a densidade, pressão e temperatura do gás ionizado, e isso nos permite entender melhor de onde vem esse gás”.
Em seu artigo, os autores escrevem “As observações do Wisconsin H-Alpha Mapper (WHAM) revelam linhas de emissão de alta velocidade H alfa e [N II] 6584 na mesma direção e velocidade que as características da linha de absorção de ultravioleta que foram previamente associadas com a gama gama bicônica. lobos de raios conhecidos como Bolhas de Fermi”.
Os astrônomos pensam que o que quer que tenha acontecido no centro da Via Láctea para criar as bolhas Fermi, aconteceu vários milhões de anos atrás. Alguns pesquisadores pensam que Sgr A *, o buraco negro supermassivo no centro da galáxia, atraiu uma enorme nuvem de hidrogênio para o seu disco de acreção, causando uma enorme explosão de energia. Mas este estudo não estava tentando determinar a causa.
Agora que os pesquisadores têm dados para a densidade, velocidade e temperatura do gás nas bolhas Fermi, eles podem testar esses dados em diferentes modelos.
“A outra coisa importante é que agora temos a possibilidade de medir a densidade, a pressão e a estrutura de velocidade em muitos locais”, com o telescópio WHAM, diz Bob Benjamin, professor de astronomia da UW-Whitewater e autor do estudo.
“Podemos fazer um extenso esforço de mapeamento através das bolhas Fermi acima e abaixo do plano da galáxia para ver se os modelos que as pessoas desenvolveram estão aguentando. Porque, diferentemente dos dados ultravioletas, não estamos limitados apenas a linhas específicas de vista.”
Em seu artigo, os autores explicam que “esses espectros ópticos fornecem uma nova via para restringir as condições físicas do gás ionizado que foi associado às bolhas de Fermi, bem como o campo de radiação emergindo da região do Centro Galáctico e dentro das bolhas de Fermi. ”
Na conclusão de seu trabalho, os autores descrevem algumas de suas descobertas. Eles afirmam que suas descobertas indicam uma temperatura de gás de 8900 ± 2700 K. Eles também apontam que a alta pressão térmica encontrada é “comparável, mas ainda maior do que a prevista pelos modelos de um halo de gás quente na galáxia uma concha Fermi Bubble “.
Mas, embora essas descobertas sejam muito detalhadas, elas não mostram conclusivamente o que causou as bolhas de Fermi. A equipe diz que o WHAM tem mais a dar quando se trata de estudá-los. E, assim como neste estudo, observações futuras também podem ser combinadas com observações existentes do Hubble para expandir nosso entendimento.
“Com observações futuras, o WHAM pode rastrear as emissões associadas às Bolhas Fermi tanto espacial quanto cinemática em grandes escalas. Além disso, outras observações direcionadas a fontes luminosas UV distantes com os espectros de HST existentes podem fornecer perfis de columndensidade sensíveis de várias espécies em diferentes regiões do sul” e norte Fermi Bubbles “.
Então, talvez um dia finalmente possamos saber o que aconteceu alguns milhões de anos atrás, no centro da Via Láctea, para formar essas bolhas gigantes.
Publicado em 07/06/2020 20h42
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