Um acelerador cósmico de partículas?

2005-04-21

À esquerda: imagem do anel de raios-X, com uma extensão de 20 anos-luz, obtida pelo satélite XMM – Newton. Este anel parece encontrar-se numa zona adjacente à mais densa região de formação de estrelas da Galáxia, conhecida como o Enxame de Arches. Crédito: ESA. : uma imagem do Hubble com o Enxame de Arches, situado perto da região central da Galáxia. Crédito: NASA.
Os astrónomos descobriram uma vasta estrutura em forma de anel, com uma extensão de 20 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
, adjacente à mais densa região de formação de estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
conhecida na nossa galáxia
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
, o enxame Arches. Este enxame está situado a cerca de 25000 anos-luz da Terra e apenas a 100 anos-luz do buraco negro
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
existente na região central da Galáxia
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
. O anel foi observado em comprimentos de onda
comprimento de onda
Designa-se por comprimento de onda a distância entre dois pontos sucessivos de amplitude máxima (ou mínima) de uma onda.
de raios-X
raios-X
A radiação X é a radiação electromagnética cujo comprimento de onda está compreendido entre o ultravioleta e os raios gama, ou seja, pertence ao intervalo de aproximadamente 0,1 Å a 100 Å. Descobertos em 1895, os raios-X tambêm são, por vezes, chamados de raios de Röntgen em homenagem ao seu descobridor. A radiação X é altamente penetrante, o que a torna muito útil, por exemplo, para obter radiografias.
e tem 15 vezes o tamanho do enxame. Esta é a primeira vez que uma estrutura em anel de proporções tão gigantescas é observada.

A equipa de astrónomos, que inclui cientistas da Universidade de Leicester, do CEA Saclay e do Instituto Max Planck para a Física Extraterrestre, observou o enxame Arches por repetidas vezes utilizando o satélite europeu de raios-X, XMM
X-ray Spectroscopy Multi-Mirror Mission (XMM-Newton)
Satélite de raios-X da Agência Espacial Europeia colocado em órbita no dia 10 de Dezembro de 1999, com a ajuda de um foguetão Ariane 5. Este satélite é o segundo de uma série de missões no âmbito do programa espacial europeu de longo termo Horizon 2000.
– Newton (ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
), no âmbito do programa XMM-Newton Galactic Center Survey. O centro da Galáxia pode apenas ser observado em certos comprimentos de onda, tais como os raios-X, já que existem grandes quantidades de poeira na nossa linha de visão que bloqueiam a passagem da luz visível
radiação visível
A radiação visível é a região do espectro electromagnético que os nossos olhos detectam, compreendida entre os comprimentos de onda de 350 e 700 nm (frequências entre 4,3 e 7,5x1014Hz). Os nossos olhos distinguem luz visível de frequências diferentes, desde a luz violeta (radiação com comprimentos de onda ~ 400 nm), até à luz vermelha (com comprimentos de onda ~ 700 nm), passando pelo azul, anil, verde, amarelo e laranja.
.

Masaaki Sakano, da Universidade de Leicester, que apresentou esta descoberta no Encontro Nacional de Astronomia da Royal Astronomical Society que ocorreu na Universidade de Birmingam entre 4 e 8 de Abril de 2005, referiu que o espectro de raios-X do anel é extraordinário. A maior parte das fontes de raios-X difusas, existentes no Universo, têm uma temperatura característica, uma vez que são a radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
residual de um evento ocorrido, por exemplo, uma explosão de supernova
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
. No entanto, neste caso, o anel é não-termal, o que significa que, qualquer que tenha sido a sua origem, a estrutura não é estacionária, mas antes o resultado de um processo que ainda está a decorrer.

A interpretação mais directa para esta observação é a de que está a ocorrer uma poderosa aceleração
aceleração
A aceleração é a taxa de variação da velocidade de um corpo com o tempo.
de partículas no local, produzindo partículas com energia muito elevada, superior a um milhar de triliões de electrão-volt
electrão-volt (eV)
O electrão-volt (eV) é uma unidade de energia que corresponde à energia adquirida por um electrão quando este é acelerado por uma diferença de potencial de um volt num campo eléctrico. 1 eV = 1,6 x 1012 erg = 1,60217733 x 10-19 J.
(um milhar de vezes mais energéticas que as partículas produzidas em aceleradores feitos pelo homem). Tais partículas foram previamente detectadas em alguns remanescentes de supernova e em nebulosas
nebulosa
Uma nebulosa é uma nuvem de gás e poeira interestelares.
de pulsar, onde uma fonte central muito poderosa as terá criado. Contudo, nunca tinham sido observadas evidências de partículas com uma energia tão elevada em regiões de formação de estrelas da Galáxia.

Nesta altura ainda não se sabe com certeza se a estrutura em anel está fisicamente relacionada com o enxame Arches, ou se acontece estar apenas na mesma linha de visão. Se as observações futuras mostrarem que o enxame é responsável pela configuração, esta descoberta sugere que a actividade de formação estelar representa um papel muito importante na energia do Universo.

Fonte da notícia: http://www.sr.bham.ac.uk/nam2005/pr16.html