Descobertos filamentos horizontais e radiais no centro da Via Láctea

Uma equipa internacional de astrofísicos descobriu algo totalmente novo, escondido no centro da nossa Galáxia, a Via Láctea.

No início da década de 1980, Farhad Yusef-Zadeh, da Universidade Northwestern, descobriu filamentos gigantescos e unidimensionais que pendiam verticalmente perto de Sagitário A*, o buraco negro supermassivo central da nossa Galáxia. Agora, Yusef-Zadeh e os seus colaboradores descobriram uma nova população de filamentos – mas estes são muito mais curtos e encontram-se na horizontal ou na radial, espalhando-se como os raios de uma roda a partir do buraco negro.

Embora as duas populações de filamentos partilhem várias semelhanças, Yusef-Zadeh assume que têm origens diferentes. Embora os filamentos verticais varram a Galáxia, elevando-se até 150 anos-luz de altura, os filamentos horizontais parecem-se mais com os pontos e traços do código Morse, pontuando apenas um dos lados de Sagitário A*.

O estudo foi publicado no dia 2 de junho na revista The Astrophysical Journal Letters.

“Foi uma surpresa encontrar subitamente uma nova população de estruturas que parecem estar a apontar na direção do buraco negro”, disse Yusef-Zadeh. “Fiquei realmente impressionado quando as vi. Tivemos de trabalhar muito para verificar que não estávamos a enganar-nos a nós próprios. E descobrimos que estes filamentos não são aleatórios, mas parecem estar ligados ao fluxo do nosso buraco negro. Ao estudá-los, pudemos aprender mais sobre a rotação do buraco negro e sobre a orientação do disco de acreção. É gratificante quando se encontra ordem no meio de um campo caótico do núcleo da nossa Galáxia”.

Especialista em radioastronomia, Yusef-Zadeh é professor de física e astronomia na Faculdade Weinberg de Artes e Ciências de Northwestern e membro do CIERA (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics).

Décadas em desenvolvimento

A nova descoberta pode ser uma surpresa, mas Yusef-Zadeh não é alheio à descoberta de mistérios no centro da nossa Galáxia, localizado a 25.000 anos-luz da Terra. O último estudo baseia-se em quatro décadas de investigação. Depois de ter descoberto os filamentos verticais em 1984 com Mark Morris e Don Chance, Yusef-Zadeh, juntamente com Ian Heywood e os seus colaboradores, descobriram mais tarde duas bolhas gigantescas emissoras de rádio perto de Sagitário A*. Depois, numa série de publicações em 2022, Yusef-Zadeh (em colaboração com Heywood, Richard Arent e Mark Wardle) revelou cerca de 1000 filamentos verticais, que apareciam aos pares e em grupos, muitas vezes empilhados a separações idênticas ou lado a lado, como cordas numa harpa.

Yusef-Zadeh atribui a vaga de novas descobertas às melhorias tecnológicas na radioastronomia, em particular ao telescópio MeerKAT do SARAO (South African Radio Astronomy Observatory). Para identificar os filamentos, a equipa de Yusef-Zadeh utilizou uma técnica para remover o fundo e suavizar o ruído das imagens do MeerKAT, de modo a isolar os filamentos das estruturas circundantes.

“As novas observações do MeerKAT mudaram o jogo”, disse. “O avanço da tecnologia e o tempo de observação dedicado deram-nos novas informações. É realmente um feito técnico dos radioastrónomos”.

Horizontal vs. vertical

Depois de estudar os filamentos verticais durante décadas, Yusef-Zadeh ficou chocado ao descobrir os seus homólogos horizontais, que estima terem cerca de 6 milhões de anos. “Sempre pensámos nos filamentos verticais e na sua origem”, disse. “Estou habituado a que sejam verticais. Nunca pensei que pudessem existir outros ao longo do plano”.

Embora ambas as populações compreendam filamentos unidimensionais que podem ser vistos no rádio e pareçam estar ligados a atividades no Centro Galáctico, as semelhanças acabam aí.

Os filamentos verticais são perpendiculares ao Plano Galáctico; os filamentos horizontais são paralelos ao plano, mas apontam radialmente para o centro da Galáxia, onde o buraco negro se encontra. Os filamentos verticais são magnéticos e relativistas; os filamentos horizontais parecem emitir radiação térmica. Os filamentos verticais englobam partículas que se movem a velocidades próximas da velocidade da luz; os filamentos horizontais parecem acelerar material térmico numa nuvem molecular. Existem várias centenas de filamentos verticais e apenas algumas centenas de filamentos horizontais. E os filamentos verticais, que medem até 150 anos-luz de altura, ultrapassam de longe o tamanho dos filamentos horizontais, que medem apenas 5 a 10 anos-luz. Os filamentos verticais também adornam o espaço em torno do núcleo da Galáxia; os filamentos horizontais parecem espalhar-se apenas para um lado, apontando para o buraco negro.

“Uma das implicações mais importantes do fluxo radial que detetámos é a orientação do disco de acreção e do fluxo do jato de Sagitário A* ao longo do Plano Galáctico”, disse Yusef-Zadeh

“O nosso trabalho nunca está completo”

A nova descoberta está cheia de incógnitas e o trabalho de Yusef-Zadeh para desvendar os seus mistérios ainda agora começou. Para já, só pode considerar uma explicação plausível sobre os mecanismos e as origens da nova população.

“Pensamos que devem ter tido origem em algum tipo de fluxo de uma atividade que ocorreu há alguns milhões de anos”, disse Yusef-Zadeh. “Parece ser o resultado de uma interação desse material do fluxo com objetos próximos. O nosso trabalho nunca está completo. Precisamos sempre de fazer novas observações, de desafiar continuamente as nossas ideias e de reforçar a nossa análise”.

// Universidade Northwestern (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)
// Artigo científico (arXiv.org)

Saiba mais:

Notícias relacionadas:
SPACE.com
ScienceAlert
PHYSORG
New Scientist
CNN
Gizmodo

Via Láctea:
Wikipedia
SEDS
Centro Galáctico (Wikipedia)

Sagitário A*:
Wikipedia

MeerKAT:
SARAO
Wikipedia