Imagem revela filamentos de gás no (movimentado) centro da Via Láctea

Foto do instrumento GISMO composta por dados de observações de micro-ondas, infravermelho e rádio reunidos mostra a parte interna da nossa galáxia como nunca se viu antes

Imagem da parte central da Via Láctea que codifica diferentes tipos de fontes de emissão: micro-ondas (verde) infravermelho (azul) e rádio (vermelho). Onde a formação estelar está em sua infância, a poeira fria mostra azul e azul-esverdeado, como no complexo de nuvens moleculares Sagitário B2 (à esquerda na foto). O amarelo revela fábricas de estrelas mais bem desenvolvidas, como na nuvem Sagitário B1 (à direita de Sagitário B2). Vermelho e laranja mostram onde os elétrons de alta energia interagem com os campos magnéticos, como no Arco de Rádio e Sagitário A (mais ao centro). Uma área chamada Foice pode fornecer as partículas responsáveis pela definição do Arco de Rádio. Dentro da fonte luminosa Sagitário A está o enorme buraco negro da Via Láctea. A imagem abrange uma distância de 750 anos-luz. Crédito: Goddard Space Flight Center, Nasa

Uma forma que lembra a de um bastão doce aparece no centro desta colorida imagem composta da zona central da Via Láctea. Com 190 anos-luz de comprimento, a figura é um de um conjunto de longos e finos fios de gás ionizado chamados filamentos que emitem ondas de rádio.

Esta imagem inclui observações recém-publicadas usando um instrumento projetado e construído no Goddard Space Flight Center da Nasa em Greenbelt, Maryland. Chamado Goddard-IRAM Superconducting 2-Millimeter Observer (GISMO), o instrumento foi usado em conjunto com um radiotelescópio de 30 metros localizado em Pico Veleta, Espanha, operado pelo Institute for Radio Astronomy in the Millimeter Range sediado em Grenoble, França.

“O GISMO observa micro-ondas com um comprimento de onda de 2 milímetros, permitindo-nos explorar a galáxia na zona de transição entre luz infravermelha e comprimentos de onda de rádio mais longos”, disse Johannes Staguhn, astrônomo da Johns Hopkins University (EUA), que lidera a equipe do GISMO no Goddard Space Flight Center. “Cada uma dessas partes do espectro é dominada por diferentes tipos de emissão, e o GISMO nos mostra como elas se ligam.”

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O GISMO detectou o filamento de rádio mais proeminente no centro galáctico, conhecido como Arco de Rádio, que forma a parte reta do bastão doce cósmico. Esse é o menor comprimento de onda em que essas estruturas curiosas foram observadas. Os cientistas dizem que os filamentos delineiam as bordas de uma grande bolha produzida por algum evento energético no centro galáctico, localizado na região brilhante conhecida como Sagitário A, a cerca de 27 mil anos-luz de distância de nós. Arcos vermelhos adicionais na imagem revelam outros filamentos.

Nuvens moleculares gigantes

“Foi uma verdadeira surpresa ver o Arco de Rádio nos dados do GISMO”, disse Richard Arendt, membro da equipe da Universidade de Maryland e do Goddard. “Sua emissão provém de elétrons de alta velocidade em espiral em um campo magnético, um processo chamado emissão de síncrotron. Outra característica que o GISMO vê, chamada Foice, está associada à formação de estrelas e pode ser a fonte desses elétrons de alta velocidade.”

Dois artigos descrevendo a imagem composta, um liderado por Arendt e outro liderado por Staguhn, foram publicados em novembro na revista “The Astrophysical Journal”.

A imagem mostra a parte interna da nossa galáxia, que hospeda a maior e mais densa coleção de nuvens moleculares gigantes da Via Láctea. Essas nuvens vastas e frias contêm gás e poeira densos suficientes para formar dezenas de milhões de estrelas como o Sol. A vista abrange uma parte do céu com cerca de 1,6 grau de diâmetro – equivalente a aproximadamente três vezes o tamanho aparente da Lua – ou cerca de 750 anos-luz de largura.

Código de cores

Para fazer a imagem, a equipe adquiriu dados do GISMO, mostrados em verde, em abril e novembro de 2012. Eles então usaram observações de arquivo do satélite Herschel, da Agência Espacial Europeia (ESA), para modelar o brilho infravermelho distante da poeira fria, depois subtraído dos dados do GISMO. Em seguida, eles adicionaram, em azul, os dados infravermelhos de 850 micrômetros existentes no instrumento SCUBA-2 no telescópio James Clerk Maxwell, perto do cume do vulcão Maunakea, no Havaí (EUA). Por fim, eles acrescentaram, em vermelho, observações de rádio de arquivo de 19,5 centímetros de comprimento de onda maior do Very Large Array Karl G. Jansky da National Science Foundation, localizado no Novo México (EUA). Os dados de infravermelho e rádio de alta resolução foram processados ​​para corresponder às observações GISMO de baixa resolução.

A imagem resultante essencialmente atribui cores a diferentes mecanismos de emissão.

Partes azuis e azuis-esverdeadas revelam poeira fria em nuvens moleculares, onde a formação estelar ainda está em sua infância. Partes amarelas, como os filamentos que compõem o cabo do bastão doce e a nuvem molecular Sagitário B1, revelam a presença de gás ionizado e mostram fábricas de estrelas bem desenvolvidas; essa luz provém de elétrons que são mais lentos, mas não capturados por íons gasosos, um processo também conhecido como emissão livre. As regiões vermelha e laranja mostram áreas onde ocorre a emissão de síncrotron, como o proeminente Arco de Rádio e Sagitário A, a fonte luminosa no centro da galáxia que hospeda seu buraco negro supermassivo.