Existem Centenas de Filamentos Misteriosos no Centro da Via Láctea

Vários milhões de anos atrás, o núcleo de nossa galáxia experimentou um evento poderoso. Explodiu uma enorme bolha bilobada que explodiu através do meio interestelar em duas direções. Fosse o que fosse, liberou enormes quantidades de energia do buraco negro supermassivo central, Sagitário A* (Sgr A* para abreviar).

Essas bolhas contêm estranhos filamentos verticais unidimensionais que emitem sinais de rádio próprios. Em 1984, o astrônomo Farhad Yusef-Zadeh da Northwestern University e seus colaboradores foram os primeiros a observar essas trilhas finas. Agora, eles conhecem mais de mil deles. Eles emitem ondas de rádio na porção de micro-ondas do espectro eletromagnético.

Recentemente, a equipe encontrou uma população menor de filamentos perto de Sgr A*. No entanto, estes não são verticais. Em vez disso, eles se situam ao longo do plano galáctico e se irradiam como os raios de uma roda. "Foi uma surpresa encontrar de repente uma nova população de estruturas que parecem estar apontando na direção do buraco negro", disse Yusef-Zadeh. "Sempre pensamos nos filamentos verticais e em sua origem. Estou acostumado com eles sendo verticais. Nunca pensei que pudesse haver outros ao longo do plano."

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Ele e a equipe ficaram surpresos quando viram essas estruturas esticadas radialmente. "Tivemos que trabalhar muito para estabelecer que não estávamos nos enganando", disse ele. "E descobrimos que esses filamentos não são aleatórios, mas parecem estar ligados ao fluxo de saída de nosso buraco negro. Ao estudá-los, poderíamos aprender mais sobre a rotação do buraco negro e a orientação do disco de acreção. É satisfatório quando alguém encontra ordem em um meio de um campo caótico do núcleo da nossa galáxia."

Yusef-Zadeh apontou que algo claramente ocorreu no núcleo para criar os filamentos radiais curtos. "Achamos que eles devem ter se originado de algum tipo de fluxo de uma atividade que aconteceu há alguns milhões de anos", disse ele. “Parece ser o resultado de uma interação desse material que flui com objetos próximos a ele”.

Como outros buracos negros supermassivos, sabe-se que Sgr A* engole material ocasionalmente. Então, ele "arrota" uma explosão energética e altamente magnetizada de energia e plasma. Essa parece ser a explicação mais provável para o aparecimento das bolhas e filamentos. É possível que tal jato tenha colidido com nuvens de gás e poeira nas imediações. Isso poderia ter levado a estruturas magnéticas torcidas que formam os filamentos.

Outra ideia é que o gás molecular foi esticado pela expansão do material próximo ao núcleo. Isso de alguma forma cria os filamentos radiais. Tal ação também explicaria a aparência desigual do complexo Sgr E. Encontra-se em um dos lados do buraco negro, na interseção da zona molecular central e uma ampla faixa de poeira central. Finalmente, também é possível que o potencial gravitacional da barra central da nossa galáxia esteja puxando a nuvem Sgr E. Isso poderia desempenhar um papel na formação desses filamentos.

Os verticais representam um desafio diferente para entender. Eles se elevam até 150 anos-luz acima do plano da galáxia. Yusef-Zadeh e sua equipe sugerem algumas ideias para sua existência. A primeira é a pressão dos raios cósmicos que força os filamentos a uma orientação vertical. Essa pressão é consequência do evento explosivo de alguns milhões de anos atrás que criou as bolhas.

Algumas verticais podem ser o resultado da interação de um vento de grande escala na região e obstáculos embutidos no fluxo. Essa combinação cria filamentos envolvendo o campo magnético do vento em torno dos obstáculos. Claramente, há muito trabalho de observação e análise a ser feito para realmente entender o que está acontecendo para criar os dois conjuntos de filamentos.

Suas origens provavelmente explicam as orientações e características radicalmente diferentes de cada população de filamentos. Os filamentos verticais são perpendiculares ao plano da galáxia e se estendem por cerca de 150 anos-luz de comprimento, enquanto os horizontais são paralelos ao plano e têm apenas cerca de 5 a 10 anos-luz de comprimento. As horizontais apontam radialmente em direção ao centro da galáxia onde se encontra Sgr A*. Os verticais são magnéticos e relativísticos (o que significa que suas partículas estão se movendo perto da velocidade da luz). Os filamentos horizontais parecem emitir radiação térmica (quente) e parecem estar acelerando o material aquecido em uma nuvem molecular. Existem apenas algumas centenas desses filamentos horizontais vistos até agora.