Sistema Solar é cercado por um "túnel" magnético gigante, diz estudo

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Em meados da década de 1960, os astrônomos abriam novas e impressionantes janelas para o universo: a observação das ondas de rádio. Elas permitiram acessar mistérios até então ocultos e revelaram estruturas intrigantes, em muitas regiões do céu. Duas delas, encontradas em lados opostos de nossa galáxia, foram motivo de debate entre cientistas e permanecem indecifráveis, mas pode ser que um novo estudo tenha finalmente resolvido uma parte importante do enigma.

Uma dessas regiões é conhecida como North Polar Spur; trata-se de uma crista gigante de gás quente que emite raios-X e sinais de rádio, elevando-se acima do plano da galáxia. Os astrônomos já mapearam a estrutura, mas só podemos ve-la no Norte celeste e não há uma distância definida. Poderia estar a centenas de anos-luz ou até mesmo dezenas de milhares. Sem uma distância, é ainda mais difícil determinar seu tamanho e de onde vem.

A outra estrutura é, talvez, um pouco menos conhecida, e se chama Fan Region. Estudos anteriores sugeriram que essa emissão, vista no lado oposto da Spur (ou seja, no Sul celeste), se origina a mais de 6.500 anos-luz de distância, mas nenhuma das estimativas pode ser confirmada. Agora, a Dra. Jennifer West, pesquisadora associada do Instituto Dunlap de Astronomia e Astrofísica, no Canadá, sugere que essas duas emissões são parte de uma única estrutura.

A galáxia vista em ondas de rádio na visão convencional com o centro galáctico no meio da imagem. As setas indicam algumas das regiões "spur", incluindo a principal delas, a North Polar Spur (Imagem: Reprodução/Haslam/J. West)
A galáxia vista em ondas de rádio na visão convencional com o centro galáctico no meio da imagem. As setas indicam algumas das regiões "spur", incluindo a principal delas, a North Polar Spur (Imagem: Reprodução/Haslam/J. West)

Essa é realmente uma proposta inovadora, já que ninguém havia associado as duas regiões até hoje. O trabalho de West mostra como elas estariam conectadas através de filamentos magnéticos, como se estivessem amarradas por cordas. O mais impressionante é o resultado dessa conexão: ela forma o que parece uma espécie de túnel ao redor de nosso Sistema Solar. “Se olhássemos para o céu”, explica a cientista, “veríamos essa estrutura em forma de túnel em quase todas as direções que olhássemos — isto é, se tivéssemos olhos que pudessem ver a luz do rádio”.

Foi através de um dos coautores do artigo que West, há alguns anos, conheceu um trabalho de 1965 que apresentava esses sinais de rádio polarizados como algo que surge em nossa visão de dentro do Braço Local da Galáxia. “Esse artigo me inspirou a desenvolver essa ideia e vincular meu modelo a dados muito melhores, que nossos telescópios nos fornecem hoje". Entre esses novos telescópios, está o Gaia, da Agência Espacial Europeia, que investiga nossa galáxia e mede distâncias entre as estrelas.

Com uma análise de dados do Gaia, modelagens e simulações, West e seus colegas determinaram uma distância para as estruturas: 350 anos-luz afastada do Sistema Solar, o que é consistente com algumas estimativas anteriores. Todo o comprimento do túnel modelado pela equipe é de cerca de 1.000 anos-luz.

A ideia do túnel pode ser melhor compreendida usando a Terra como exemplo. O polo Norte está no topo do globo e o Equador no meio, mas às vezes esse mapa é apresentado a partir de uma perspectiva diferente, assim como o mapa da galáxia. West explica que "a maioria dos astrônomos olha para um mapa com o polo Norte da galáxia para cima e o centro galáctico no meio", mas, neste trabalho, ela e sua equipe refizeram o mapa "com um ponto diferente no meio".

O céu como apareceria em nossos telescópios em ondas de rádio polarizadas. As linhas tipo "Van-Gogh" mostram a orientação do campo magnético. Ao lado, o mesmo céu junto com as estrelas mais brilhantes e contornos de constelações e nomes de constelações sobrepostos (Imagem: Reprodução/Dominion Radio Astrophysical Observatory/Villa Elisa telescope/ESA/Planck Collaboration/Stellarium/J. West)
O céu como apareceria em nossos telescópios em ondas de rádio polarizadas. As linhas tipo "Van-Gogh" mostram a orientação do campo magnético. Ao lado, o mesmo céu junto com as estrelas mais brilhantes e contornos de constelações e nomes de constelações sobrepostos (Imagem: Reprodução/Dominion Radio Astrophysical Observatory/Villa Elisa telescope/ESA/Planck Collaboration/Stellarium/J. West)

Para fazer isso, eles realizaram simulações enquanto variavam a forma e a localização das longas cordas, até encontrar uma configuração que melhor se ajustasse às observações. Com isso, a simulação mostra a estrutura ao nosso redor e como seria o céu visto através de nossos telescópios. Foi essa nova perspectiva que a ajudou a combinar o modelo com os dados. Os pesquisadores comparam, ainda, com um túnel de estrada e o modo como as luzes convergem devido à perspectiva de profundidade.

Dr. Bryan Gaensler, professor do Instituto Dunlap e autor da publicação, afirma que “este é um trabalho extremamente inteligente”. Ele conta que quando West comentou sobre a ideia pela primeira vez, achou que era muito exagerado. "Mas ela acabou conseguindo me convencer! Agora estou animado para ver como o resto da comunidade astronômica reage", disse. O trabalho está de acordo com muitas das propriedades observadas antes, incluindo a forma, a polarização da radiação eletromagnética (como a onda é torcida) e o brilho das estruturas.

É possível que a comunidade reaja com novos estudos, já que ainda há muitas perguntas para responder. Ainda não se sabe o que exatamente cria essas estruturas, mas se elas de fato estão conectadas por campos magnéticos que não existem isoladamente, haverá implicações e restrições para as possibilidades. Além disso, o trabalho pode ajudar a desvendar a formação e evolução dos campos magnéticos nas galáxias e outras estruturas filamentosas magnéticas encontradas ao redor da Via Láctea.

Um túnel curvo, com linhas formadas pelas luzes do túnel e faixas, ilustra como essas linhas parecem convergir na distância, semelhante ao túnel formado pelas estruturas acima e abaixo do Sistema Solar (Imagem: Reprodução/Pixabay/wal_172619/J. West)
Um túnel curvo, com linhas formadas pelas luzes do túnel e faixas, ilustra como essas linhas parecem convergir na distância, semelhante ao túnel formado pelas estruturas acima e abaixo do Sistema Solar (Imagem: Reprodução/Pixabay/wal_172619/J. West)

A própria equipe de West planeja realizar uma modelagem mais complexa, mas também deseja obter observações mais sensíveis e de maior resolução. "O próximo passo é entender melhor como esse campo magnético local se conecta tanto ao campo magnético galáctico de maior escala, quanto aos campos magnéticos de menor escala de nosso Sol e da Terra", disse West. A pesquisa deve ser publicada na revista The Astrophysical Journal e está disponível no arXiv.

Fonte: Canaltech

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