O surpreendente túnel interestelar que começa ao redor do Sistema Solar e vai rumo à constelação de Centauro

Vivemos em uma bolha quente.

Nosso Sistema solar está localizado em uma área do espaço chamada Local Hot Bubble (LHB).

Um telescópio com capacidades incomparáveis ​​tornou possível mapear esta bolha para produzir um mapa tridimensional.

E ao estudar este mapa, os cientistas da Alemanha Eles descobriram não apenas grandes variações de temperatura, mas também algo completamente inesperado: um túnel interestelar.

O termo Bolha Quente Local “refere-se a onde reside o Sistema Solar (portanto, ‘local’)”, explicou Michael Yeung, estudante de doutorado do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) e principal autor do estudo, à BBC News Mundo. , o serviço de notícias em espanhol da BBC.

“Esta região do espaço é caracterizada por um gás quente de densidade muito baixa, com temperatura de um milhão de graus Kelvin e densidade inferior a 0,01 partículas por cm3.”

A bolha emite raios X e se estende por cerca de mil anos-luz ao redor do Sistema Solar.

Yeung e seus colegas usaram dados do observatório eROSITA, um poderoso telescópio de raios X, que possibilitou criar o mapa tridimensional da Bolha Quente Local.

A descoberta do túnel

O que mais surpreendeu os cientistas foi a descoberta de um túnel interestelar na direção da constelação de Centauri.

“O que não sabíamos era a existência de um túnel interestelar para Centaurus, que cava um buraco no meio interestelar mais frio (ISM), disse Michael Freyberg, cientista do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, que também é autor do estudo.

Yeung explicou à BBC News Mundo que um túnel interestelar “é simplesmente uma conexão entre dois remanescentes de supernovas ou superbolhas cheias de gás quente”.

“Definitivamente não é um buraco de minhocacomo você pode imaginar pelo nome.”

Um buraco de minhoca é um túnel teórico ou atalho entre dois pontos no espaço-tempo. (De acordo com o teoria geral da relatividade de Albert Einsteino gravidade é a curvatura do espaço-tempo causada pela massa).

Mas, afinal, quais são os dois locais que o túnel interestelar, que os cientistas chamam de “Túnel do Centauro”, conecta?

Não há certeza.

“No caso específico do Túnel Centauro, uma das extremidades é definitivamente o LHB”, disse Yeung.

“A outra é possivelmente uma superbolha vizinha chamada superbolha Loop I.”

Os autores do estudo acreditam que o Túnel do Centauro pode ser simplesmente um exemplo local de uma rede mais ampla de meio interestelar quente sustentada por explosões energéticas liberadas por estrelas.

Diferenças de temperatura

Além do túnel, pesquisadores do Instituto Max Planck encontraram um gradiente acentuado de temperatura na Bolha Quente Local.

“A crença atual é que isso se deve à (explosão) ou às explosões de supernovas mais recentes que expandiram o LHB”, disse Yeung.

“Os impactos criados pelas explosões de supernovas podem reaquecer o gás LHB de forma assimétrica na nossa perspectiva, seja pela localização dos locais das explosões e/ou pela propagação assimétrica dos impactos devido às variações de densidade e/ou ao reflexo desses impactos quando bateu na parede da LHB.”

Os cenários que criaram estas assimetrias não foram testados, acrescentou o cientista.

“Ainda assim, há fortes evidências que apoiam o facto de terem ocorrido explosões de supernovas no LHB ao longo dos últimos milhões de anos. Um exemplo é a presença de ferro-60 na crosta marinha profunda, um isótopo que só poderia ser criado em supernovas. .”

Por que o telescópio eROSITA é tão importante?

O telescópio espacial alemão de raios X eROSITA, do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, foi lançado em 2019.

O telescópio, instalado no observatório espacial russo-alemão Spektr-RG (SRG), permite observar todo o céu em raios X a cada seis meses.

“É muito importante que o eROSITA tenha sido projetado para estudar todo o céu, para que possamos obter informações sobre a bolha LHB observada em todas as direções enquanto estivermos dentro dela”, disse Yeung à BBC News Mundo.

O telescópio também é único porque está localizado a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra, além da geocorona do nosso planeta.

“Isto é muito importante porque a geocorona da Terra (ou exosfera, a parte mais externa da atmosfera da Terra) tem brilhos suaves de raios X, devido a uma interação chamada troca de carga do vento solar.”

“Fótons suaves de raios X, com um espectro muito semelhante ao espectro LHB, são emitidos quando as partículas neutras da Terra interagem com íons pesados ​​do vento solar na geocorona.”

“Para o estudo do LHB, é um contaminante brilhante e muito variável no tempo que precisa para ser separado. Somente com o eROSITA podemos dizer com segurança que os espectros estão livres desta fonte de contaminação.”

Um dos objetivos da missão eROSITA é obter o mapa de raios X do céu mais preciso até 2026.

‘Existem muitas superbolhas na vizinhança solar’

Um dos futuros projetos de pesquisa que mais interessa a Yeung é o estado do plasma na Bolha Quente Local.

O plasma é um estado da matéria semelhante ao estado gasoso, mas com a particularidade de algumas de suas partículas serem eletricamente carregadas.

Tais estudos poderiam revelar vestígios de uma explosão de supernova “que ocorreu há não muito tempo”.

Por outro lado, “com novos observatórios de raios X no horizonte (por exemplo, XRISM) que fornecem capacidades melhoradas, talvez possamos obter uma explicação melhor para o gradiente de temperatura que observamos”, acrescentou Yeung.

“Enquanto isso, não faltam bolhas quentes para estudar além do ‘local’.”

“Existem muitas superbolhas na vizinhança solar e além, como as bolhas eROSITA, a maior estrutura de raios X no céu, cuja origem ainda é desconhecida.”