Um portal cósmico perto da Terra poderia nos conectar a outros mundos distantes

O sistema solar fica dentro de uma bolsa gigante de gás quente e fino. No entanto, essa estrutura estreita nunca pareceu particularmente simples. O mapeamento recente de raios X sugere agora que a bolha quente local tem granulação grossa e é estendida. Ainda carrega as cicatrizes dos acontecimentos violentos que o criaram.

Usando dados de Telescópio ErositaOs investigadores produziram uma das imagens em grande escala mais nítidas do halo suave de raios X que rodeia o Sol. A sua análise aponta para uma cavidade localizada que não é de todo uma esfera clara. Em vez disso, é uma região unidirecional e irregular que se desdobra mais facilmente do que o lotado plano médio da Via Láctea. Na verdade, pode conectar-se com cavidades vizinhas através de canais estreitos.

O trabalho reforça que este brilho suave de raios X é de facto local. Ao longo dos anos, os astrônomos tiveram que separá-lo de outra fonte de radiação semelhante, a troca de carga do vento solar. Este processo pode produzir raios X quando partículas do Sol interagem com átomos neutros próximos. Como Erosita observou a partir do ponto Sol-Terra L2 no mínimo solar e a cerca de 1,5 milhões de quilómetros da Terra, estava numa posição forte para minimizar essa interferência.

“Em outras palavras, os dados do eRASS1 divulgados ao público este ano fornecem a visão mais clara do céu em raios X até o momento, tornando-o o instrumento perfeito para estudar o LHB”, disse o pesquisador principal Michael Yeung ao The Brighter Side of News.

A equipe é liderada pelo Dr. Instituto Max Planck de Física ExtraterrestreDivide o Hemisfério Galáctico Ocidental em cerca de 2.000 regiões com espectros correspondentes para cada uma. Isso lhes permite distinguir vários contribuintes sobrepostos para o fundo difuso dos raios X suaves. Estes incluem a bolha quente local, o meio circungaláctico da Via Láctea, o fundo cósmico de raios X e, em alguns casos, a bolha Erosita.

O que surgiu não foi a imagem de um casulo liso.

A bolha quente local parece estender-se ainda mais em direção às altas latitudes galácticas, onde pode estender-se para longe do material denso compactado ao longo do plano galáctico. Nesse sentido, o formato atende às expectativas de longa data. Os gases quentes movem-se mais facilmente onde há menos resistência. No entanto, a estrutura também parece irregular, com saliências, reentrâncias e assimetrias que sugerem uma história confusa.

“É mais picante e acidentado”, disse o coautor do estudo, Michael Freberg.

Esta rugosidade é importante porque se pensa que a bolha quente local é o produto de múltiplas explosões de supernovas ao longo de milhões de anos. O novo mapa enquadra-se nesse quadro mais amplo. Em vez de encontrar uma única explosão limpa, sugere violência estelar repetida e ondas de choque sobrepostas. Mostra um meio interestelar local moldado pelo feedback de estrelas moribundas.

A equipe estimou uma temperatura média local de bolha quente de 0,111 keV, mas essa média esconde uma das descobertas mais interessantes do estudo. Em altas latitudes galácticas, o lado norte parece mais frio que o lado sul. A análise encontrou uma temperatura média de cerca de 100,8 EV no norte e 121,8 EV no sul. Essa é uma diferença grande o suficiente para que os autores digam que é altamente improvável que seja um acaso estatístico.

Esta separação de temperatura dá à bolha uma sensação mais dinâmica. Em vez de ser uma característica residual quiescente, ainda pode refletir novos eventos de aquecimento.

Os autores sugerem que explosões de supernovas relativamente recentes e fora do centro poderiam ajudar a explicar o padrão, especialmente se os choques dentro da cavidade aquecerem mais algumas regiões do que outras. Eles também mencionam outra possibilidade. A pressão do meio interestelar circundante, especialmente perto do plano galáctico, ajuda a moldar o perfil de temperatura.

De qualquer forma, o Hot Bubble local não parece mais uniforme. Parece uma estrutura próxima com memória.

A pesquisa também revisita um antigo problema da astronomia de raios X: como distinguir a emissão local das fontes de fundo. O trabalho anterior em todo o céu muitas vezes dependia apenas de amplas faixas de energia. Isso torna difícil desembaraçar diferentes componentes. Ao combinar os espectros de Erosita com dados ROSAT a baixas energias, a equipa conseguiu decompor melhor a degenerescência entre as emissões locais e de fundo em muitas partes do céu.

Isto é importante porque alguns debates anteriores lançaram dúvidas sobre quanto do fundo suave dos raios X vem realmente da bolha quente local. Novos trabalhos não eliminam todas as incertezas. Contudo, isto torna muito mais difícil descartar o elemento local.

O mapa revelou outra surpresa, um possível túnel de gás quente em direção aos Centauros.

“O que não sabíamos era a existência de um túnel interestelar em direção aos Centauros, que cria uma lacuna no meio interestelar frio”, explicou Freiberg.

Os investigadores argumentam que esta característica pode ser outro canal que liga a bolha quente local a uma superbolha circundante, possivelmente o olho de laço. Eles encontraram suporte para gás quente no túnel Beta Canis Majoris, mais familiar. Este é um canal de baixa densidade que tem sido amplamente discutido em estudos do meio interestelar local.

Tomadas em conjunto, estas características reforçam uma ideia antiga de que a Via Láctea pode ter uma extensa rede de túneis, cavidades e canais esculpidos por explosões estelares e subsequentemente preenchidos com plasma quente. Nessa visão, a região ao redor do Sol não é uma bolha isolada. Em vez disso, faz parte de uma arquitetura conectada e em mudança.

A reconstrução 3D no estudo também mostrou uma forte anticorrelação entre as medições de emissão de bolhas e a poeira próxima. Onde a coluna de poeira local é baixa, a bolha é frequentemente mais extensa. Isto é amplamente consistente com o quadro clássico de deslocamento. Neste modelo, o plasma quente preenche a cavidade onde o material frio e denso está espalhado.

“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 mil milhões de anos)”, disse o co-autor Gabriele Ponti.

Esse ponto adiciona perspectiva. A posição atual do Sol perto do centro da bolha não é evidência de uma localização especial, argumentam os autores. Em vez disso, é provavelmente uma sobreposição temporária à medida que o sistema solar continua a sua órbita através da galáxia.

As superbolhas são vastas cavidades cheias de gás quente e de baixa densidade, criadas por múltiplas explosões de supernovas e fortes ventos estelares de estrelas massivas. A Bolha Quente Local (LHB) é a superbolha conhecida mais próxima da Terra. Os próximos superbudas mais próximos são os seguintes:

Estas superbolhas desempenham um papel importante na formação da Via Láctea. Eles afetam o movimento do gás interestelar e o fazem desencadeando novas gerações de formação de estrelas.