Os astrónomos capturaram a região central da Via Láctea numa imagem nova que revela uma complexa rede de filamentos de gás cósmico com um detalhe sem precedentes. Obtido com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), este conjunto de dados permitirá aos astrónomos investigar estrelas situadas na região mais extrema da nossa Galáxia: perto do buraco negro supermassivo que se esconde no seu centro.

"É um lugar de extremos, invisível aos nossos olhos, mas agora revelado com detalhes extraordinários", diz Ashley Barnes, astrónomo do ESO (Observatório Europeu do Sul), na Alemanha, que faz parte da equipa que obteve os novos dados. As observações fornecem uma visão única do gás frio — a matéria-prima a partir da qual as estrelas se formam — dentro da chamada Zona Molecular Central (ZMC) da nossa Galáxia. Trata-se da primeira vez que o gás frio é explorado com tal detalhe em toda esta região.

A região apresentada na nova imagem tem uma extensão de mais de 650 anos-luz e é o local onde existem nuvens densas de gás e poeira que envolvem o buraco negro supermassivo que se situa no centro da nossa Galáxia. "Trata-se do único núcleo galáctico suficientemente próximo da Terra para podermos estudá-lo com muito detalhe", afirma Barnes. O conjunto de dados revela a ZMC como nunca antes vista, desde estruturas de gás com dimensões de dezenas de anos-luz até pequenas nuvens de gás situadas em torno de estrelas individuais.

Esta montagem mostra a distribuição de diferentes moléculas na Zona Molecular Central (ZMC) da Via Láctea. As observações foram levadas a cabo com o ALMa (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), no âmbito do ACES (ALMA CMZ Exploration Survey). O ACES mapeou a distribuição de várias dezenas de moléculas no centro da nossa Galáxia. Aqui são mostradas cinco, de cima para baixo: monossulfureto de carbono, ácido isociânico, monóxido de silício, monóxido de enxofre e cianoacetileno. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Longmore et al.

O gás que o ACES (ALMA CMZ Exploration Survey – Rastreio de Exploração da ZMC do ALMA) explora especificamente é o gás molecular frio. O rastreio revela a química complexa da ZMC, detetando dezenas de moléculas diferentes, desde as mais simples, como monóxido de silício, até às mais complexas, como metanol, acetona ou etanol.

O gás molecular frio flui ao longo de filamentos que alimentam aglomerados de matéria a partir dos quais as estrelas podem crescer. Nas periferias da Via Láctea, sabemos como esse processo ocorre, mas na região central os eventos são muito mais extremos. "A ZMC alberga algumas das estrelas mais massivas conhecidas na nossa Galáxia, muitas das quais vivem depressa e morrem jovens, terminando as suas vidas sob a forma de poderosas explosões de supernova ou mesmo hipernova", explica o líder do ACES, Steve Longmore, professor de astrofísica na Universidade John Moores de Liverpool, no Reino Unido. Com o ACES, os astrónomos esperam compreender melhor como é que estes fenómenos influenciam o nascimento das estrelas e se as nossas teorias de formação estelar permanecem válidas em ambientes extremos.

"Estudar como as estrelas nascem na ZMC ajuda-nos também a obter uma ideia mais clara de como as galáxias cresceram e evoluíram", acrescenta Longmore. "Pensamos que esta região partilha muitas das características das galáxias do Universo primitivo, onde as estrelas se formavam em ambientes caóticos e extremos".

Esta imagem mostra a localização da Zona Molecular Central (ZMC), uma região no centro da nossa Galáxia rica em nuvens de gás densas e complexas. Esta zona foi mapeada com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), no âmbito do ACES (ALMA CMZ Exploration Survey). A imagem sobreposta é uma imagem ACES onde diferentes moléculas são exibidas em cores diferentes. A imagem completa, a maior alguma vez obtida com o ALMA, tem o comprimento no céu de três Luas Cheias colocadas lado a lado. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Longmore et al. estrelas na inserção - ESO/D. Minniti et al; Via Láctea - ESO/S. Guisard

Para recolher este novo conjunto de dados, os astrónomos utilizaram o ALMA, operado pelo ESO e pelos seus parceiros internacionais no deserto chileno do Atacama. Na verdade, trata-se da primeira vez que uma área tão grande foi observada com esta infraestrutura, o que faz desta imagem a maior imagem alguma vez obtida pelo ALMA. No céu, o mosaico - obtido através da junção de muitas observações individuais, um pouco como se de peças de um puzzle se tratassem - tem o comprimento equivalente a três Luas Cheias colocadas lado a lado.

"Quando programámos e preparámos este rastreio já estávamos à espera de um elevado nível de detalhe, no entanto ficámos genuinamente surpreendidos com a complexidade e riqueza reveladas no mosaico final", afirma Katharina Immer, astrónoma do ALMA no ESO, que também faz parte do projeto. Os dados do ACES foram apresentados em cinco artigos científicos que serão publicados na revista da especialidade Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, com um sexto também praticamente aceite para publicação na mesma revista.

"A próxima atualização da sensibilidade da banda larga do ALMA, assim como o futuro Extremely Large Telescope do ESO, permitir-nos-ão observar em breve esta região com ainda mais profundidade, resolvendo estruturas mais finas, traçando uma química mais complexa e explorando a interação entre as estrelas, o gás e os buracos negros com uma clareza sem precedentes", afirma Barnes. "Em muitos aspetos, isto é apenas o começo."

// ESO (comunicado de imprensa)
// NRAO (comunicado de imprensa)
// Artigo científico #1 (arXiv)
// Artigo científico #2 (arXiv)
// Artigo científico #3 (arXiv)
// Artigo científico #4 (arXiv)
// Artigo científico #5 (arXiv) - a ser disponibilizado em breve
// Artigo científico #6 (arXiv)
// Ashley Banres fala sobre o ACES (ESO via YouTube)
// Katharina Immer fala sobre o ACES (ESO via YouTube)
// Steve Longmore fala sobre o ACES (ESO via YouTube)

Quer saber mais?

ACES (ALMA CMZ Exploration Survey):
Página principal
Dados do ACES

Zona Molecular Central (ZMC):
Wikipedia

Via Láctea:
Wikipedia
SEDS

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array):
Página principal
ALMA (NRAO)
ALMA (ESO)
Wikipedia