Filamentos de rádio magnetizados são abundantes nas poucas centenas de parsecs internos da nossa galáxia. O progresso na compreensão desta população de filamentos tem sido lento nas últimas décadas, em parte devido à falta de detecção em outras partes da galáxia ou em galáxias externas.
Agora, 40 anos depois, Northwestern University os astrofísicos introduziram, pela primeira vez, duas explicações possíveis para as origens desconhecidas dos filamentos. Eles propuseram que os filamentos poderiam resultar de uma interação entre o vento em grande escala e as nuvens ou poderiam surgir de turbulência dentro de um campo magnético fraco.
Os primeiros filamentos que Zadeh encontrou elevavam-se perto do Buraco negro supermassivo central da Via Láctea e tinham até 150 anos-luz de comprimento. Zadeh aumentou seu banco de dados observacionais em mais de 1,000 filamentos no início deste ano. Os filamentos unidimensionais desse lote ocorrem em grupos e pares, frequentemente espaçados uniformemente, empilhados lado a lado como cordas de harpa ou derramando-se lateralmente como ondulações individuais em cascata.
Zadeh revelou que os misteriosos filamentos são feitos de raio cósmico elétrons que giram ao longo de um campo magnético quase tão rapidamente quanto a luz. Zadeh continuou a se perguntar de onde vieram os filamentos, apesar de ter resolvido o mistério da composição dos filamentos. Como resultado da descoberta de uma população totalmente nova fora da nossa galáxia, os astrónomos têm agora mais oportunidades de estudar os processos físicos em torno dos filamentos.
Ele disse, “Depois de estudar filamentos no nosso próprio Centro Galáctico durante todos estes anos, fiquei extremamente entusiasmado ao ver estas estruturas tremendamente bonitas. Como encontrámos estes filamentos noutros locais do Universo, isso sugere que algo universal está a acontecer.”
A nova população de filamentos se assemelha aos filamentos da nossa Via Láctea na aparência, mas existem algumas distinções significativas. Por exemplo, os filamentos fora da Via Láctea são substancialmente maiores e variam de 100 a 10,000 vezes mais longos. Eles também têm menos Campos magnéticos e são muito mais velhos. A maioria deles oscila estranhamente num ângulo de 90° desde os jatos de um buraco negro até ao imenso vazio do meio intraenxame ou na região escondida entre as galáxias do enxame.
Crédito: Universidade Northwestern
No entanto, a população recém-descoberta partilha a mesma relação comprimento/largura que a população filamentos da Via Láctea. E parece que os mesmos métodos são usados por ambos os grupos para transmitir energia. Os elétrons nos filamentos são mais energéticos perto do jato, mas à medida que descem, tornam-se menos energéticos. As partículas-semente necessárias para formar um filamento podem ser fornecidas pelo jato do buraco negro, mas uma força desconhecida deve estar a conduzir estas partículas ao longo de distâncias surpreendentes.
Zadeh disse: “Alguns deles têm grande comprimento, até 200 quiloparsecs. Isso é cerca de quatro ou cinco vezes maior que toda a nossa Via Láctea. O que é notável é que os seus eletrões permanecem juntos numa escala tão longa. Se um elétron viajasse à velocidade da luz ao longo do comprimento do filamento, levaria 700,000 mil anos. E eles não viajam na velocidade da luz.”
Os cientistas teorizaram que “A origem dos filamentos pode ser uma simples interação entre o vento galáctico e um obstáculo, como uma nuvem. À medida que o Vento envolve o obstáculo, ele cria uma cauda semelhante a um cometa atrás dele.”
Zadeh explicado, “O vento vem do movimento da galáxia enquanto ela gira. É como quando você coloca a mão para fora da janela de um carro em movimento. Não há vento lá fora, mas você sente o ar se movendo. Quando a galáxia se move, ela cria Vento que pode passar por locais onde as partículas de raios cósmicos estão bastante soltas. Ele varre o material e cria uma estrutura filamentar.”
“À medida que as rádio-galáxias se movem, a gravidade pode afetar o meio e agitá-lo. O meio então forma manchas de redemoinhos. Depois que o campo magnético fraco envolve esses redemoinhos, ele pode ser esticado, dobrado e amplificado – eventualmente tornando-se filamentos alongados com um forte campo magnético.”
“Todos esses filamentos fora da nossa galáxia são muito antigos. Eles são quase de uma época diferente do nosso universo e ainda assim sinalizam aos habitantes da Via Láctea que existe uma origem comum para a formação dos filamentos. Eu acho que isso é notável.”
Jornal de referência:
- F. Yusef-Zadeh, RG Arendt, M. Wardle. Populações de Filamentos Magnetizados no Meio Intraaglomerado e no Centro Galáctico. As Cartas do Jornal Astrofísico. DOI 10.3847/2041-8213/ac982a
