Astrônomos descobriram uma das maiores estruturas já vistas na Via Láctea

Há cerca de 13,8 bilhões de anos, nosso universo nasceu em uma explosão gigantesca que deu origem às primeiras partículas subatômicas e às leis da física como as conhecemos.

Após cerca de 370.000 anos, formou-se o hidrogênio, o bloco de construção básico das estrelas, que fundem hidrogênio e hélio em seu interior para formar todos os elementos mais pesados. Enquanto o hidrogênio continua sendo o elemento mais prevalente no universo, nuvens individuais de gás hidrogênio podem ser difíceis de detectar no meio interestelar (ISM).

Isso torna difícil pesquisar os primeiros estágios da formação de estrelas, o que forneceria pistas sobre a evolução das galáxias e do universo.

Uma equipe internacional liderada por astrônomos de Instituto Max Planck de Astronomia (MPIA) notou recentemente a presença de enormes filamentos de gás hidrogênio atômico em nossa galáxia. Essa estrutura, chamada de “MaggieEla fica a cerca de 55.000 anos-luz de distância (no lado oposto da Via Láctea) e é uma das estruturas mais altas já observadas em nossa galáxia.

(ESA / Gaia / DPAC / T. Müller / J. Syed / MPIA)

Acima: A seção da Via Láctea, medida pelo satélite Gaia da Agência Espacial Europeia (topo). O quadrado indica a localização do filamento “Maggie” e a imagem em cores falsas da distribuição do hidrogênio atômico (embaixo), a linha vermelha indica o filamento “Maggie”.

O estudo que descreve suas descobertas apareceu recentemente na revista Astronomia e astrofísica, liderado por Jonas Seid, Ph.D. Estudante do MPIA.

Ele foi acompanhado por pesquisadores da Universidade de Viena Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), e Instituto Max Planck de Radioastronomia (MPIFR), University of Calgary, University of Heidelberg, Centro de Astrofísica e Ciências Planetárias, a Argelander- Instituto de Astronomiae o Instituto Indiano de Ciência e o Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA.

A pesquisa é baseada nos dados obtidos HI / OH / Levantamento da Linha de Recombinação da Via Láctea (THOR), um software de monitoramento baseado em Coleção extra grande de Karl G. Jansky (VLA) no Novo México.

Usando as antenas de rádio de ondas centimétricas do VLA, este projeto estuda a formação de nuvens moleculares, a conversão de átomos em hidrogênio molecular, o campo magnético da galáxia e outras questões relacionadas ao ISM e à formação de estrelas.

O objetivo final é determinar como os dois isótopos de hidrogênio mais comuns convergem para formar nuvens densas que sobem para novas estrelas. Os isótopos incluem hidrogênio atômico (H), consistindo em um próton, um elétron e nenhum nêutron, e hidrogênio molecular (H2) – ou deutério – consistindo em um próton, um nêutron e um elétron.

As últimas apenas se condensam em nuvens relativamente compactas que desenvolverão regiões geladas onde novas estrelas eventualmente aparecerão.

O processo de transição do hidrogênio atômico para o hidrogênio molecular ainda é amplamente desconhecido, o que tornou esse fio extremamente longo uma descoberta particularmente excitante.

Enquanto as maiores nuvens conhecidas de gás molecular têm cerca de 800 anos-luz de comprimento, Magi tem 3.900 anos-luz de comprimento e 130 anos-luz de largura. Como Syed explicou em um recente MPIA Comunicado de imprensa:

“A localização desse filamento contribuiu para esse sucesso. Ainda não sabemos exatamente como ele chegou lá. Mas o filamento se estende cerca de 1.600 anos-luz abaixo do plano da Via Láctea. As observações também nos permitiram determinar a velocidade de gás hidrogênio. Isso nos permitiu mostrar que as velocidades no comprimento do filamento dificilmente variam. ”

A análise da equipe mostrou que o material no filamento tem velocidade média de 54 km / s^-1, que eles determinaram principalmente medindo em relação à rotação do disco da Via Láctea. Isso significa que a radiação tem um comprimento de onda de 21 cm (também conhecido como “linha de hidrogênio”) Era visível contra o fundo cósmico, tornando a estrutura reconhecível.

“As observações também nos permitiram determinar a velocidade do gás hidrogênio”, disse Henrik Beuther, presidente do THOR e co-autor do estudo. “Isso nos permitiu mostrar que as velocidades ao longo do filamento dificilmente diferem.”

A partir disso, os pesquisadores concluíram que Maggi é uma estrutura coerente. Esses resultados confirmaram as observações feitas há um ano por Juan de Soler, astrofísico da Universidade de Viena e co-autor do artigo.

Quando percebeu o fio, ele o chamou de o rio mais longo de sua Colômbia natal: o Río Magdalena (em inglês: Margaret, ou “Maggie”). Embora Maggie pudesse ter sido identificada na avaliação anterior de Soler dos dados do THOR, apenas o estudo atual demonstrou, além de qualquer dúvida razoável, que é uma estrutura coerente.

Com base em dados publicados anteriormente, a equipe também estimou que Magee contém 8 por cento de hidrogênio molecular em massa.

Após um exame mais detalhado, a equipe percebeu que o gás convergiu em vários pontos ao longo do filamento, levando-os a concluir que o gás hidrogênio estava se acumulando em grandes nuvens nesses locais. Eles também previram que o gás atômico se condensaria gradualmente em uma forma molecular nesses ambientes.

“No entanto, muitas perguntas permanecem sem resposta”, acrescentou Syed. “Os dados adicionais, que esperamos nos dêem mais pistas sobre a fração molecular do gás, já estão esperando para serem analisados.”

Felizmente, vários observatórios espaciais e terrestres em breve estarão operacionais, e telescópios que serão equipados para estudar esses filamentos no futuro. Esses incluem Telescópio espacial James Webb (JWST) e pesquisas de rádio, como matriz de quilômetro quadrado (SKA), o que nos permitirá visualizar o período mais antigo do universo (“amanhecer cósmico”) E as primeiras estrelas do nosso mundo.

Este artigo foi publicado originalmente por universo hoje. Leia o artigo original.