Quando o observatório espacial de raios gama Fermi entrou em órbita baixa da Terra, os astrônomos viram todo um universo de radiação de alta energia. E uma das descobertas mais interessantes do observatório tornou-se "bolhas de fermi» – esferas simétricas gigantes que se estendem acima e abaixo do plano galáctico a uma distância de 25 mil anos-luz de cada lado do centro da Via Láctea e brilham em radiação gama.
Em 2020, um telescópio de raios X eROSITA descobriu outra surpresa – bolhas de tamanho ainda maior que se estendem por 45 anos-luz de cada lado do plano galáctico, mas emitem raios-X mais fracos. Os cientistas concluíram então que ambos os conjuntos de esferas eram provavelmente o resultado de alguma explosão ou explosões do centro galáctico e do supermassivo buraco negro iniciar.
Agora, o físico japonês Yutaka Fujita ofereceu uma explicação que explica os dois conjuntos de bolhas de uma só vez. Os raios-X, ele descobriu, são o produto de um vento poderoso e rápido que atinge o gás rarefeito que preenche o espaço interestelar e cria uma onda de choque que ricocheteia no plasma, fazendo-o brilhar energeticamente.
Um buraco negro supermassivo no coração via Láctea - Atirador A (Sagitário A) - é classificado como "calmo", mas nem sempre foi assim, e um buraco negro ativo foi capaz de influenciar o espaço ao seu redor. Quando a matéria cai em um buraco negro, ela se aquece e emite luz. A partícula é advetada ao longo das linhas do campo magnético fora do buraco negro, que aceleram as partículas a velocidades próximas à velocidade da luz. Eles voam na forma de poderosos jatos de plasma ionizado dos pólos do buraco negro. Além disso, existem ventos cósmicos – correntes de partículas carregadas que são captadas pela matéria girando em torno de um buraco negro e depois ejetadas no espaço.
Embora Sagitário A pareça calmo agora, nem sempre foi assim. E as bolhas de Fermi podem ser apenas relíquias de atividades passadas. Este estudo é baseado em dados do satélite de raios X Suzaku, operado em conjunto NASA que JAXA (Agência Espacial Japonesa). O cientista pegou as observações de Suzaku sobre as estruturas de raios-X associadas às bolhas e fez simulações numéricas para tentar recriá-las com base nos processos de alimentação dos buracos negros.
“Ao comparar os resultados das simulações numéricas com as observações, indicamos que as bolhas foram criadas por um vento rápido do centro galáctico, pois gera uma forte reação e reproduz o pico de temperatura ali observado”, diz o artigo.
O cenário mais provável, em sua opinião, é o vento de um buraco negro. À medida que se espalha, as partículas carregadas colidem com o meio interestelar, criando uma onda de choque que volta para a bolha. Essas ondas de choque reversas aquecem o material dentro das bolhas, fazendo com que brilhem. Uma simulação numérica desenvolvida por um físico japonês reproduziu com precisão o perfil de temperatura da estrutura de raios-X.
Ele também investigou a possibilidade de uma única erupção explosiva do centro galáctico e não conseguiu reproduzir as bolhas de Fermi. Isso sugere que o progenitor mais provável das estruturas misteriosas foi um vento lento e constante do centro galáctico. Além disso, a força do vento pode ser atribuída apenas a Sagitário A, e não à formação estelar.
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