Mapa 3D revela que a bolha local do nosso sistema solar tem um ‘túnel de fuga’
Usando dados do eROSITA All-Sky Survey, os astrônomos criaram um mapa 3D da bolha de baixa densidade de gás quente de milhões de graus, emissor de raios X, que circunda o sistema solar.
A investigação revelou um gradiente de temperatura em grande escala dentro desta bolha, chamada Bolha Quente Local (LHB), o que significa que contém pontos quentes e frios. A equipe suspeita que esse gradiente de temperatura pode ter sido causado pela explosão de estrelas massivas que detonaram em supernovas, fazendo com que a bolha fosse reaquecida. Este reaquecimento faria com que a bolsa de gás de baixa densidade se expandisse.
Os pesquisadores também descobriram o que parece ser um “túnel interestelar”, um canal entre estrelas direcionado para a constelação de Centauro. Este túnel pode ligar a bolha natal do Sistema Solar a uma superbolha vizinha e pode ter sido escavado pela erupção de estrelas jovens e por ventos estelares poderosos e de alta velocidade.
Os cientistas conhecem o conceito LHB há pelo menos cinco décadas. Esta cavidade de gás de baixa densidade foi sugerida pela primeira vez para explicar medições de fundo de energia relativamente baixa, ou “suave”, raios X. Esses fótons, com uma energia de cerca de 0,2 elétron-volts (eV), não podem viajar muito longe no espaço interestelar antes de serem absorvidos.
O fato de que nossa vizinhança solar imediata é desprovida de grandes quantidades de poeira interestelar que poderia emitir esses fótons sugeriu a existência de plasma emissor de raios X suave que desloca materiais neutros ao redor do sistema solar em uma “bolha quente local”. Assim nasceram as teorias da LHB.
Um dos principais problemas desta teoria surgiu em 1996, quando os cientistas descobriram que as trocas entre o vento solar, um fluxo de partículas carregadas expelidas pelo Sol, e as partículas da “geocorona” da Terra, a camada mais externa da atmosfera do nosso planeta, emitem Fótons de raios X com energias semelhantes às propostas para se originarem do LHB.
Relacionado: Enorme bolha de ‘queijo suíço’ ao redor da Terra mapeada em novas imagens incríveis
Compreendendo a bolha local do sistema solar
O telescópio eROSITA, o principal instrumento da missão Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG) lançada em 2019, é o instrumento ideal para resolver este enigma. A 1,5 milhão de quilômetros da Terra, o eROSITA é o primeiro telescópio de raios X a observar o universo fora da geocorona da Terra, o que significa que o potencial “ruído” de raios X pode ser excluído das observações de fótons do LHB.
Além disso, o All-Sky Survey (eRASS1) da eROSITA coletou dados durante uma pausa no ciclo solar de 11 anos do Sol, quando os ventos solares são fracos, chamado de “mínimo solar”. Isso reduziu a quantidade de contaminação proveniente da troca do vento solar.
“Em outras palavras, os dados do eRASS1 divulgados ao público este ano fornecem a visão mais nítida do céu em raios X até o momento, tornando-o o instrumento perfeito para estudar o LHB”, disse o líder da equipe Michael Yeung, pesquisador do Instituto Max Planck de Física (MPE), disse em um comunicado.
Depois de dividir o hemisfério de a Via Láctea em 2.000 regiões distintas, Yeung e colegas analisaram a luz de todas estas regiões. O que descobriram foi uma clara disparidade nas temperaturas na LHB, com o Norte Galáctico mais frio do que o Sul Galáctico.
A mesma equipe já havia estabelecido que o gás quente do LHB é relativamente uniforme em termos de densidade. Comparando isto com o gás em nuvens moleculares frias e densas na borda do LHB, a equipe foi capaz de criar um mapa 3D detalhado do LHB.
Isto revelou que o LHB está esticado em direção aos pólos do hemisfério galáctico. O gás quente se expande na direção que oferece menor resistência, que, neste caso, fica longe do disco galáctico. Assim, isto não foi uma grande surpresa para os investigadores, pois é também uma descoberta que foi revelada pelo antecessor do eROSITA, ROSAT, há cerca de 3 décadas.
Mas o novo mapa 3D revelou algo até então desconhecido.
“O que não sabíamos era a existência de um túnel interestelar em direção a Centaurus, que abre uma lacuna no meio interestelar mais frio”, disse o membro da equipe e físico do MPE, Michael Freyberg, no comunicado. “Esta região se destaca graças à sensibilidade muito melhorada do eROSITA e a uma estratégia de levantamento muito diferente em comparação com o ROSAT.”
De forma emocionante, a equipa suspeita que o túnel Centaurus na LHB pode ser apenas parte de uma rede de túneis de gás quente que abrem caminho entre o gás frio do meio interestelar entre as estrelas.
Essa rede média interestelar seria mantida e sustentada pela influência das estrelas na forma de ventos estelares, das supernovas que marcam a morte de estrelas massivas e dos jatos emitidos por estrelas recém-formadas ou “protoestrelas”.
Esses fenômenos são chamados coletivamente de “feedback estelar” e acredita-se que eles se espalham por todo o mundo. Via Lácteamoldando-o assim.
Além do mapa 3D da LHB, a equipe também criou um censo de destroços de supernovas, superbolhas e poeira, que incorporaram ao mapa para construir um modelo interativo 3D da vizinhança cósmica do Sistema Solar.
Isso incluiu outro túnel médio interestelar anteriormente conhecido, chamado túnel Canis Majoris. Pensa-se que esta se estende entre a LHB e a nebulosa Gum ou entre a LHB e a GSH238+00+09, uma superbolha mais distante.
Eles também mapearam nuvens moleculares densas na borda da LHB que se afastam de nós. Estas nuvens poderiam ter sido construídas quando a LHB foi “limpa” e material mais denso foi arrastado para as suas extremidades. Isto também poderia dar uma dica de quando o Sol entrou nesta bolha local de baixa densidade.
“Outro facto interessante é que o Sol deve ter entrado na LHB há alguns milhões de anos, um tempo curto comparado com a idade do Sol. [4.6 billion years]”, disse Gabriele Ponti, membro da equipe e cientista do MPE. “É pura coincidência que o Sol pareça ocupar uma posição relativamente central no LHB à medida que nos movemos continuamente pela Via Láctea.”
Você pode explorar o modelo 3D da equipe de nossa vizinhança solar aqui.
Postado originalmente em Espaço.com.
