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ago 23

Detalhes do turbulento centro da nossa galáxia em raios-X pelo XMM-Newton da ESA

http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2015/08/x-ray_view_of_the_galactic_centre/15561703-1-eng-GB/X-ray_view_of_the_Galactic_Centre.jpg

Mosaico da regiões centrais da nossa Galáxia, a Via Láctea, conforme observadas pelo observatório de raios-X da ESA XMM-Newton. Esta imagem combina os dados recolhidos em energia entre 0,5 e 2 keV (vermelho), de 2 a 4,5 keV (verde) e 4,5 e 12 keV (azul). A área corresponde a cerca de 2,5º no céu, o que equivale a aproximadamente mil ano-luz de diâmetro. Créditos: ESA/XMM-Newton/G. Ponti et al. 2015

O observatório de raios-X XMM-Newton da ESA capturou esta nova imagem que revela os violentos remanescentes de estrelas mortas e sua ação poderosa sobre o gás envolvente. O estudo revela alguns dos processos mais intensos existentes no centro da nossa Via Láctea.

As fontes brilhantes pontuais que se destacam através da imagem são assinaturas de sistemas binários onde uma das estrelas chegou ao fim da sua vida útil, evoluindo para um objeto compacto e denso: ou uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. Por causa das suas altas densidades, estas remanescentes compactas devoram massa da sua estrela companheira, aquecendo enormemente a matéria em acreção, fazendo-a emitir raios-X.

A região central da nossa Via Láctea também contém estrelas jovens e aglomerados estelares. Alguns destes são visíveis como fontes brancas ou avermelhadas salpicadas na imagem, que abrange uma área de cerca de mil anos-luz.

Contudo, a maior parte da ação está ocorrendo no centro galáctico, onde as nuvens difusas de gás estão sendo esculpidas por ventos poderosos aquecidos por estrelas jovens, bem como por supernovas, o fim explosivo das estrelas mais massivas.

O buraco negro supermassivo que habita o centro da Via Láctea é também responsável por parte desta ação. Conhecido como Sagittarius A*, este buraco negro tem uma massa estimada em 4 milhões de vezes superior à do Sol e está localizado dentro da fonte difusa e brilhante à direita do centro da imagem.

Embora os buracos negros (por si só) não emitam luz, sua imensa força gravitacional atrai a matéria circunvizinha a qual se aquece, em violento processo de acreção e emite radiação em vários comprimentos de onda, notavelmente em raios-X. Além disso, dois lóbulos de gás quente podem ser vistos se estendendo para cima e para baixo do buraco negro.

Os astrônomos estimam que estes lóbulos são originados de duas formas:

  1. Diretamente pelo buraco negro supermassivo central, que absorve parte da matéria que espirala em queda na sua direção, mas expele a maior parte desta massa;
  2. Pelo efeito cumulativo de inúmeros ventos estelares e explosões de supernova que ocorrem neste denso ambiente.

Esta imagem, que revela uma visão sem precedentes do núcleo energético da Via Láctea, foi consolidada através de novo estudo que compilou as observações desta região realizadas pelo observatório de raios-X XMM-Newton, acumulando cerca de um mês e meio de monitoramento no total.

A grande estrutura elíptica embaixo e à direita de Sagittarius A* é uma superbolha de gás quente, provavelmente inchada pelos remanescentes de várias supernovas no seu centro. Embora esta estrutura já seja do conhecimento dos astrônomos, este estudo confirma pela primeira vez que o objeto consiste de fato em uma única bolha gigante, em vez da superposição de vários remanescentes individuais ao longo da nossa linha de visão.

Outra grande estrutura de gás aquecido, designada por “Bolha de Arco” por causa da sua forma de crescente, pode ser notada próxima ao centro da imagem, embaixo e à esquerda do buraco negro supermassivo. A “Bolha de Arco” tem sido inflada pelos ventos fortes de estrelas de um aglomerado estelar vizinho, bem como por supernovas. A remanescente de uma dessas explosões, uma nebulosa de vento de pulsar, foi detectada no coração dessa bolha.

http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2015/08/the_galactic_centre_through_the_emission_of_heavy_elements/15561737-3-eng-GB/The_Galactic_Centre_through_the_emission_of_heavy_elements.jpg

Mosaico das regiões centrais da nossa Galáxia, conforme observações em raios-X pelo observatório de raios-X XMM-Newton. A imagem combina dados recolhidos a energias da radiação emitida por elementos pesados como o silício e argônio, produzidos principalmente por explosões de supernova, bem como em outras bandas mais estreitas. A área corresponde a cerca de 2,5º no céu, equivalente cerca de mil ano-luz de diâmetro. Créditos: ESA/XMM-Newton/G. Ponti et al. 2015

O rico banco de dados compilado neste levantamento contém observações que abrangem toda a faixa de energias no espectro de raios-X fornecidas pelo XMM-Newton. As medições incluem algumas energias correspondentes à radiação emitida por elementos pesados como o silício, o enxofre e o argônio, produzida principalmente pelas explosões de supernova. Ao combinar estas informações adicionais presentes nos dados levantados os astrônomos conseguiram integrar outra visão complementar do Centro Galáctico, a qual revela inequivocamente os lóbulos e as bolhas descritas anteriormente.

Adicionalmente, a visão alternativa também exibe a emissão, embora muito fraca, do plasma das seções superior e inferior da imagem. Este plasma aquecido pode ser o efeito macroscópico coletivo dos fluxos gerados pela formação estelar ao longo desta zona central inteira.

Outra possível explicação para essa emissão está vinculada ao passado turbulento do buraco negro supermassivo central galáctico, o qual agora tem estado praticamente inativo. Os astrônomos julgam que, nos primórdios da nossa galáxia, Sagittarius A* realizava a acreção e ejeção de massa de maneira alucinante, da forma similar aos buracos negros supermassivos encontrados no centro de muitas galáxias conhecidas. Assim, eventualmente estas nuvens difusas de plasma quente podem ser um legado da sua atividade primordial.

Fonte

ESA: The turbulent heart of the Milky Way

Artigo Científico

The XMM-Newton view of the central degrees of the Milky Way, assinado por G. Ponti et al.

 

._._.

MNRAS-2015-Ponti-172-213-The-XMM–Newton-view-of-the-central-degrees-of-the-Milky-Way

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