COMO "MOLDAR" UMA GALÁXIA ESPIRAL 17 de dezembro de 2019
Os campos magnéticos em NGC 1086, ou M77, são vistos como linhas de campo sobre uma composição visível e em raios-X da galáxia obtida com o Telescópio Espacial Hubble, NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Array) e SDSS (Sloan Digital Sky Survey). Os campos magnéticos alinham-se ao longo de todo o comprimento dos braços espirais massivos - 24.000 anos-luz - o que implica que as forças gravitacionais que criaram a forma espiral da galáxia também estão a comprimir o seu campo magnético. Isto apoia a teoria de como estes braços são forçados na sua forma icónica, conhecida como "teoria das ondas de densidade." O SOFIA estudou a galáxia no infravermelho distante (89 micrómetros) para revelar facetas dos seus campos magnéticos que observações anteriores no visível e no rádio não foram capazes de detetar.
Crédito: NASA/SOFIA; NASA/JPL-Caltech/Univ. Roma Tre
A nossa Via Láctea tem uma forma espiral elegante com braços longos repletos de estrelas, mas exatamente como ela assumiu esta forma há muito que intriga os cientistas. Novas observações de outra galáxia estão a lançar luz sobre como as galáxias em forma de espiral, como a nossa, obtêm a sua forma icónica.
De acordo com uma investigação do SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), os campos magnéticos desempenham um papel importante na formação destas galáxias. Os cientistas mediram campos magnéticos ao longo dos braços espirais da galáxia chamada NGC 1068, ou M77. Os campos são mostrados como linhas de campo que seguem de perto os braços espirais.
"Os campos magnéticos são invisíveis, mas podem influenciar a evolução de uma galáxia," disse Enrique Lopez-Rodriguez, cientista da USRA (Universities Space Research Association) no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia. "Temos um bom entendimento de como a gravidade afeta as estruturas galácticas, mas estamos apenas a começar a aprender o papel dos campos magnéticos."
A galáxia M77 está localizada a 47 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação de Baleia. Tem um buraco negro supermassivo ativo no centro que é duas vezes maior que o buraco negro no coração da nossa Via Láctea. Os braços rodopiantes estão cheios de poeira, gás e áreas de formação estelar extrema.
As observações infravermelhas do SOFIA revelam o que os olhos humanos não conseguem: campos magnéticos que seguem de perto os braços espirais cheios de estrelas recém-nascidas. Isto apoia a teoria de como estes braços são forçados na sua forma icónica, conhecida como "teoria das ondas de densidade." Esta afirma que a poeira, o gás e as estrelas nos braços não estão fixos no seu lugar como lâminas numa ventoinha. Em vez disso, o material move-se ao longo dos braços à medida que a gravidade o comprime, como objetos numa correia transportadora.
O alinhamento do campo magnético estende-se por todo o comprimento dos braços massivos - aproximadamente 24.000 anos-luz. Isto implica que as forças gravitacionais que criaram a forma espiral da galáxia também estão a comprimir o seu campo magnético, apoiando a teoria das ondas de densidade. Os resultados da investigação foram publicados na revista The Astrophysical Journal.
"Esta é a primeira vez que vimos campos magnéticos alinhados em escalas tão grandes com o atual nascimento estelar nos braços espirais," disse Lopez-Rodriguez. "É sempre emocionante ter evidências observacionais que apoiam as teorias."
Os campos magnéticos celestes são notoriamente difíceis de observar. O mais recente instrumento do SOFIA, o HAWC+ (High-resolution Airborne Wideband Camera-Plus), usa luz infravermelha distante para observar grãos de poeira que se alinham perpendicularmente às linhas de campo magnético. A partir destes resultados, os astrónomos podem inferir a forma e a direção do campo magnético invisível. A radiação infravermelha distante fornece informações importantes sobre os campos magnéticos, porque o sinal não está contaminado pela emissão de outros mecanismos, como luz visível dispersa e radiação de partículas altamente energéticas. A capacidade do SOFIA em estudar a galáxia no infravermelho longínquo, especialmente no comprimento de onda de 89 micrómetros, revelou facetas anteriormente desconhecidas dos seus campos magnéticos.
São necessárias mais observações para entender como os campos magnéticos influenciam a formação e a evolução de outros tipos de galáxias, como aquelas com formas irregulares.
