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Cientistas podem ter encontrado origem de misteriosas bolhas de Fermi

bolhas de fermi
(Créditos da imagem: NASA)

Descobertas em 2010, as bolhas de Fermi levam o nome não diretamente pelo cientista Enrico Fermi, mas pelo telescópio que as detectou, o telescópio espacial de raios gama Fermi, da NASA. Localizadas no centro da Via Láctea, sabia-se, até recentemente, apenas que as bolhas se tratavam de uma “indigestão cósmica” de 6 milhões de anos, expelidas pelo Sagitário A* (pronuncia-se Sagitário A-Estrela), o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea.

No interior dessas bolhas, há uma estrutura gigante em forma de X, que pode ser vista no espectro do raio-x. De ponta a ponta, elas possuem cerca de 50 mil anos-luz de diâmetro – isso equivale a metade do diâmetro da Via Láctea, para se ter ideia. A origem exata, no entanto, não estava muito clara.

O conhecimento sobre as bolhas de Fermi pode agora ter sido um pouco mais ampliado, por um estudo publicado recentemente por cientistas chineses no periódico The Astrophysical Journal, disponível também de forma gratuita no, no formato de preprint, no repositório ArXiv

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Um estudo anterior havia demonstrado que dentro da bolha, as temperaturas dos gases são quase constantes, enquanto nas “bordas” a temperatura pode ser maior, o que já traz, matematicamente, indícios de que ela pode ter sido originada por choques de jatos expelidos pelo buraco negro.

Esses jatos foram originados de um objeto chamado AGN (Active Galactic Nucleus – núcleo galáctico ativo, na tradução para o português). O AGN é uma região extremamente compacta, mas que possui uma enorme energia, e pode ser associada aos quasares.

A formação das bolhas de fermi

Por meio de um modelo computacional, os pesquisadores tentaram simular os jatos, de forma a encontrar um cenário em que houvesse a formação de um fenômeno parecido. A principal variável para ditar a intensidade desses jatos era o tempo: eles sabiam mais ou menos a idade das bolhas de Fermi. Se os jatos fosse forte de mais, as bolhas se formariam muito rápido; se os jatos fossem muito fracos, o tempo seria grande demais. O que eles precisavam, com o tempo aproximado, é encontrar um meio termo.

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Com a largura e intensidade certas, o choque comprime um jato de gás contra o outro e o joga para os lados, o que explica as bordas mais quentes. Esse processo, que deve ter durado cerca de um milhão de anos, foi moldando o formato bilobular (dois lóbulos), e no interior uma estrutura em forma de de X, parecida com uma ampulheta. Após isso, as bolhas de fermi foram se expandindo, até que após 5 milhões de anos chegaram ao tamanho atual.

Vale lembrar, que a intensidade dos jatos era tal, que esses gases foram lançados por milhares de anos-luz de distância – elas possuem o valor do raio da galáxia de tamanho. Dessa potência, 93% é de origem cinética, ou seja, é realmente um choque físico. Tanto é verdade, que para chegar a esses resultados, os cientistas utilizaram um modelo hidrodinâmico. Grosso modo, é como se você pegasse duas mangueiras, e disparasse os jatos de água um contra o outro.

Algo que ainda ficou como um incógnita, no entanto, é o fato de que a energia e a densidade dos gases após o evento dos choques, é na realidade, maior do que nas simulações. O motivo disso ainda precisa ser explorado em estudos futuros.

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É divulgador científico por paixão. Gradua-se em Física pela UFSCAR e atua principalmente na Ciencianautas e SoCientífica.

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