Cerca de 3,5 milhões de anos atrás, o buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia Via Láctea desencadeou uma enorme explosão de energia.
Nossos ancestrais primitivos, que já caminhavam nas planícies africanas, provavelmente teriam testemunhado essa labareda como um brilho fantasmagórico no alto da constelação de Sagitário. Pode ter persistido por 1 milhão de anos.
Agora, éons depois, os astrônomos estão usando os recursos exclusivos do Telescópio Espacial Hubble da NASA para descobrir ainda mais pistas sobre essa explosão cataclísmica. Olhando para os arredores de nossa galáxia, eles descobriram que o holofote do buraco negro chegava tão longe no espaço que iluminava uma vasta trilha de gás que seguia as duas galáxias satélites proeminentes da Via Láctea: a Grande Nuvem de Magalhães (LMC) e sua companheira, a Pequena Nuvem de Magalhães (SMC).
A explosão do buraco negro provavelmente foi causada por uma grande nuvem de hidrogênio que atingiu 100.000 vezes a massa do Sol caindo sobre o disco de material que rodopia perto do buraco negro central. A explosão resultante enviou cones de bolhas de radiação ultravioleta acima e abaixo do plano da galáxia e profundamente no espaço.
O cone de radiação que explodiu no pólo sul da Via Láctea iluminou uma enorme estrutura gasosa em forma de fita chamada Magellanic Stream. O flash iluminou uma parte do fluxo, ionizando seu hidrogênio (o suficiente para produzir 100 milhões de sóis) ao remover átomos de seus elétrons.
“O flash era tão poderoso que iluminou o fluxo como uma árvore de Natal – foi um evento cataclísmico!” disse o pesquisador principal Andrew Fox, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial (STScI), em Baltimore. “Isso nos mostra que diferentes regiões da galáxia estão ligadas – o que acontece no centro galáctico faz diferença no que acontece na corrente de Magalhães. Estamos aprendendo sobre como o buraco negro afeta a galáxia e seu ambiente”.
A equipe da Fox usou os recursos ultravioletas do Hubble para sondar o fluxo usando quasares de fundo – os núcleos brilhantes de galáxias distantes e ativas – como fontes de luz. O espectrógrafo de origens cósmicas do Hubble pode ver as impressões digitais de átomos ionizados na luz ultravioleta dos quasares. Os astrônomos estudaram as linhas de visão de 21 quasares bem atrás do rio Magalhães e 10 atrás de outro elemento chamado Braço Líder, um “braço” gasoso esfarrapado e destruído que precede o LMC e o SMC em sua órbita ao redor da Via Láctea.
“Quando a luz do quasar passa pelo gás em que estamos interessados, parte da luz em comprimentos de onda específicos é absorvida pelos átomos na nuvem”, disse Elaine Frazer, da STScI, que analisou as linhas de visão e descobriu novas tendências nos dados. “Quando observamos o espectro de luz do quasar em comprimentos de onda específicos, vemos evidências de absorção de luz que não veríamos se a luz não passasse pela nuvem. A partir disso, podemos tirar conclusões sobre o próprio gás”.
A equipe encontrou evidências de que os íons haviam sido criados no fluxo de Magalhães por um flash energético. A explosão foi tão poderosa que iluminou o “rio de gás”, embora essa estrutura esteja a cerca de 200.000 anos-luz do centro galáctico.
Diferentemente da corrente de Magalhães, o braço principal não mostrava evidências de ser iluminado pela labareda. Isso faz sentido, porque o Braço Líder não está sentado logo abaixo do pólo galáctico sul, por isso não foi banhado pela radiação da explosão.
O mesmo evento que causou o surto de radiação também “arrotou” o plasma quente, que agora está elevando-se cerca de 30.000 anos-luz acima e abaixo do plano de nossa galáxia. Essas bolhas invisíveis, pesando o equivalente a milhões de sóis, são chamadas de bolhas de Fermi [citadas no link abaixo]. Seu brilho energético de raios gama foi descoberto em 2010 pelo Telescópio Espacial Fermi de raios gama da NASA. Em 2015, a Fox usou a espectroscopia ultravioleta do Hubble para medir a velocidade de expansão e a composição dos lobos em balão.
Agora, sua equipe conseguiu estender o alcance de Hubble além das bolhas. “Sempre pensamos que o Fermi Bubbles e o Magellanic Stream estavam separados e não relacionados um ao outro, fazendo suas próprias coisas em diferentes partes do halo da galáxia”, disse Fox. “Agora vemos que o mesmo flash poderoso do buraco negro central da nossa galáxia desempenhou um papel importante em ambos”.
Esta pesquisa só foi possível devido à capacidade ultravioleta exclusiva do Hubble. Devido aos efeitos de filtragem da atmosfera da Terra, a luz ultravioleta não pode ser estudada a partir do solo. “É uma região muito rica do espectro eletromagnético – há muitos recursos que podem ser medidos no ultravioleta”, explicou Fox. “Se você trabalha no campo óptico e no infravermelho, não pode vê-los. É por isso que precisamos ir ao espaço para fazer isso. Para esse tipo de trabalho, o Hubble é o único jogo da cidade.”
As descobertas, a serem publicadas no Astrophysical Journal, serão apresentadas durante uma conferência de imprensa em 2 de junho na 236ª reunião da American Astronomical Society, que será conduzida virtualmente este ano.
O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a ESA(Agência Espacial Europeia). O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia o telescópio. O Instituto de Ciências do Telescópio Espacial (STScI), em Baltimore, conduz operações científicas do Hubble. O STScI é operado para a NASA pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia em Washington, D.C.
Publicado em 03/06/2020 08h16
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