O culpado pela fratura do osso mais denso do centro da nossa galáxia foi encontrado.

O centro da nossa galáxia, a Via Láctea, é um lugar movimentado, repleto de estrelas e dominado por um buraco negro supermassivo, Sagitário A* . E ali mesmo, em meio aos poderosos campos magnéticos que regulam a produção de estrelas, os astrônomos têm observado estruturas enormes e alongadas, semelhantes a "ossos" cósmicos, há anos. Esses são longos filamentos de gás e são conhecidos por desempenhar um papel crucial na formação de estrelas.

Mas estas não são meras curiosidades cósmicas. Pelo contrário, os "ossos" desempenham um papel ativo na dinâmica galáctica. Eles agem, na verdade, como pontes conectando os braços espirais da Via Láctea , onde a densidade do gás é maior, com as regiões onde a formação de estrelas está em andamento. Além disso, suas propriedades cinemáticas — a maneira como se movem — são semelhantes às das nuvens moleculares em geral, tornando-as objetos de estudo particularmente valiosos para astrônomos.

Para entender melhor a importância dessa descoberta, podemos imaginar a galáxia como uma vasta metrópole cujos braços espirais são suas principais avenidas. Ao longo delas, e às vezes conectando-as, estão gigantescas nuvens moleculares, os berços onde as estrelas nascem . E dentro dessas nuvens, há regiões ainda mais densas e filamentosas, os já mencionados "ossos", que são as estruturas mais densas associadas aos braços espirais, dos quais cerca de vinte foram identificados até agora.

Agora, um desses ossos em particular, apelidado de "Serpente do Centro Galáctico" por causa de seu formato, chamou a atenção dos cientistas. Essa enorme estrutura alongada, que se estende por 230 anos-luz de diâmetro, tem uma característica desconcertante: ela parece estar "fraturada" em dois lugares diferentes.

Após analisar dados recentes obtidos pelo Observatório de Raios X Chandra da NASA e vários radiotelescópios, uma equipe de pesquisadores acaba de propor uma explicação surpreendente para essas "fraturas". A pesquisa deles, publicada recentemente no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , sugere que o culpado por essa deformação cósmica pode ser uma colisão de alta velocidade com um pulsar, uma estrela de nêutrons altamente magnetizada.

A Serpente do Centro Galáctico (também conhecida como G359.13) é notável por seu comprimento e seu brilho em ondas de rádio. Mas o que realmente o diferencia dos outros filamentos são as duas "saliências" ou "fraturas" que ele tem em dois lugares diferentes. Essas deformações, muito significativas em sua estrutura linear magnetizada, que normalmente se estende perpendicularmente ao plano galáctico, intrigam os astrônomos há anos.

"A Serpente", escrevem os autores em seu estudo, "é um filamento de rádio notável no centro galáctico, com uma morfologia caracterizada por duas rupturas ao longo de seu comprimento. As rupturas maior e menor estão localizadas onde o filamento é mais distorcido e menos se assemelha a uma estrutura linear magnetizada perpendicular ao plano galáctico.

Para desvendar o mistério, os pesquisadores analisaram meticulosamente dados de rádio e raios X da Serpente Cósmica. E bem no local de uma das "fraturas", eles identificaram uma fonte brilhante de raios X e ondas de rádio. Após uma análise exaustiva de suas propriedades, eles chegaram à surpreendente conclusão de que o culpado pela deformação é provavelmente um pulsar de movimento rápido.

Um pulsar é uma estrela de nêutrons que gira rapidamente e emite feixes de radiação eletromagnética de seus polos magnéticos. Essas estrelas incrivelmente densas são o resultado do colapso gravitacional de estrelas massivas no fim de suas vidas, em eventos conhecidos como supernovas. Mas apenas as estrelas mais massivas deixam para trás um buraco negro quando explodem como supernovas. Quando não são grandes o suficiente, o que geralmente acontece, a gravidade não é suficiente para fazer com que a estrela inteira entre em colapso e se comprima em um único ponto, mas é suficiente para fazer com que sua massa seja "esmagada" em uma esfera muito menor e extraordinariamente compacta, uma estrela de nêutrons. Alguns deles, impulsionados pelas próprias explosões, começam a girar muito rapidamente em torno de si mesmos e são lançados a velocidades prodigiosas pelo espaço. Eles são o que conhecemos como pulsares.

Os cálculos dos pesquisadores sugerem que esse pulsar intruso impactou o filamento Serpent a uma velocidade relativa surpreendente, estimada entre 1,6 e 3,2 milhões de quilômetros por hora. Essa colisão cósmica provavelmente perturbou o campo magnético interno do osso galáctico, o que por sua vez distorceu o sinal de rádio que ele emite. Além disso, a interação teria acelerado elétrons e suas antipartículas de antimatéria, pósitrons, a energias extremamente altas, tornando-os uma fonte adicional dos sinais observados.

"A luminosidade de rádio e o espectro íngreme da fonte compacta são consistentes com um pulsar", escrevem os pesquisadores. Também mostramos um achatamento do espectro e um aumento da emissividade do síncrotron longe da posição da ruptura principal ao longo da Serpente, sugerindo a injeção de partículas relativísticas.

A emissão síncrotron ocorre quando partículas carregadas, como elétrons, se movem a velocidades próximas à da luz na presença de um campo magnético, liberando energia na forma de radiação eletromagnética. O aumento dessa emissão para longe do ponto de impacto principal apoia a ideia de que a colisão espalhou partículas energéticas ao longo de todo o filamento.

Os pesquisadores argumentam, portanto, que a principal "fratura" da Serpente foi causada diretamente quando esse objeto de alta velocidade "atingiu" o filamento, distorcendo sua estrutura magnética e gerando a emissão de raios X detectada.

Curiosamente, eles também propõem que a "fratura" secundária pode ter sido causada pelo impacto do mesmo objeto de alta velocidade que produziu a deformação primária. É como se a onda de choque da colisão inicial tivesse reverberado pelo filamento, criando uma segunda perturbação.

Embora esta nova pesquisa ofereça uma explicação convincente para o mistério da "fratura" na Serpente Cósmica, os cientistas enfatizam que mais observações são necessárias para confirmar completamente este cenário. "Imagens de rádio e raios X de alta resolução e sensibilidade futuras examinarão a interação que descrevemos aqui", concluem os pesquisadores. Essas medições fornecerão informações sobre a origem de um dos filamentos de rádio mais notáveis ​​do Centro Galáctico.

Portanto, ficar de olho nessa gigantesca "serpente" cósmica, que, a 26.000 anos-luz da Terra, se estende pelo coração da nossa galáxia, continua sendo uma prioridade para os astrônomos. Entender os processos que moldam essas estruturas e as forças que atuam sobre elas nos permite mergulhar mais fundo na dinâmica complexa e fascinante da Via Láctea. Observações futuras prometem revelar ainda mais segredos desse enigmático "osso" cósmico e dos encontros violentos que podem ocorrer no lotado coração galáctico.