Bolha Local tem campo magntico mapeado em 3D

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Espao

Redação do Site Inovação Tecnológica – 12/01/2023

Superbolha c

Existem inmeras bolhas csmicas, produzidas principalmente por supernovas, mas esta mais interessante porque a “nossa”.
[Imagem: Theo O’Neill et al. – 10.22541/au.167303779.92162611/v3]

Bolha Local

Astrnomos elaboraram um mapa indito que pode ajudar a responder a perguntas em aberto h dcadas sobre as origens das estrelas e as influncias dos campos magnticos csmicos em sua formao.

O mapa revela a provvel estrutura do campo magntico da Bolha Local, uma cavidade gigante de 1.000 anos-luz de largura no espao que envolve a regio onde se encontra nosso Sistema Solar.

Nossa galxia est cheia dessas chamadas superbolhas. As supernovas, que marcam a morte explosiva de grandes estrelas, esculpem essas bolhas e, no processo de empurrar tudo o que a onda de choque encontra pelo caminho, concentram gs e poeira – o combustvel para fazer novas estrelas – nas superfcies externas das bolhas.

Com isto, essas “superfcies” ficam espessas, servindo como locais ricos para a formao posterior de novas estrelas e planetas. Mas ainda compreendemos muito pouco sobre essas superbolhas.

O novo mapa 3D traz informaes sobre o componente magntico dessa estrutura csmica, informaes que podem explicar melhor seus efeitos na formao estelar – apenas o primeiro mapa, mas essas superestruturas csmicas podem guiar no apenas a formao de estrelas em geral, mas at mesmo das galxias.

“O espao est cheio dessas superbolhas, que desencadeiam a formao de novas estrelas e planetas e influenciam as formas gerais das galxias,” defende o astrnomo Theo O’Neill, da Universidade da Virgnia, nos EUA. “Ao aprender mais sobre a mecnica exata da Bolha Local, na qual o Sol vive hoje, podemos aprender mais sobre a evoluo e a dinmica das superbolhas em geral.”

Superbolha c

As setas rosas e roxas na superfcie da bolha representam a orientao do campo magntico.
[Imagem: Theo O’Neill/World Wide Telescope]

Papel do magnetismo no Universo

Embora haja similares por todos os lados, a Bolha Local emergiu como um tema na astrofsica em virtude de ser a superbolha na qual o Sol e nosso Sistema Solar se encontram agora. Em 2020, a geometria 3D da Bolha Local foi inicialmente elaborada por pesquisadores da Grcia e da Frana.

Ento, em 2021, uma equipe liderada por Catherine Zucker (Universidade de Viena) e Alyssa Goodman (Centro para Astrofsica Harvard-Smithsonian) mostrou que a superfcie da Bolha Local a fonte de todas as estrelas jovens prximas.

Mas faltava mapear o papel dos campos magnticos imperando na bolha e, principalmente, na sua casca externa.

“De um ponto de vista da fsica bsica, sabemos h muito tempo que os campos magnticos devem desempenhar papis importantes em muitos fenmenos astrofsicos,” disse Goodman. “Mas estudar esses campos magnticos tem sido notoriamente difcil. A dificuldade perpetuamente me afasta do trabalho com campos magnticos, mas novas ferramentas de observao, mtodos computacionais e colegas entusiasmados me tentam a voltar. As simulaes de computador de hoje e as pesquisas de todo o cu podem finalmente ser boas o suficiente para comearmos realmente a incorporar campos magnticos em nossa imagem mais ampla de como o Universo funciona, desde os movimentos de minsculos gros de poeira at a dinmica dos aglomerados de galxias.”

Mapa do campo magntico 3D

Este novo esforo, que resultou no novo mapa do campo magntico 3D, baseou-se em dados do Gaia, um observatrio espacial lanado pela Agncia Espacial Europeia (ESA) para mapear a Via Lctea em 3D. Ao medir as posies e movimentos das estrelas, o telescpio tambm foi usado para inferir a localizao da poeira csmica, mapeando suas concentraes locais e mostrando os limites aproximados da Bolha Local.

Esses dados foram combinados por O’Neill e seus colegas com dados do Planck, outro telescpio espacial liderado pela ESA. O Planck, que realizou uma pesquisa de todo o cu de 2009 a 2013, foi projetado principalmente para observar a luz que restou do Big Bang, a chamada radiao de fundo de micro-ondas. Os pesquisadores usaram uma parte das observaes do Planck que traa emisses de poeira dentro da Via Lctea, selecionando aquelas relevantes para ajudar a mapear o campo magntico da Bolha Local.

Especificamente, as observaes de interesse consistiam em luz polarizada, ou seja, luz que vibra em uma direo preferencial. Essa polarizao produzida por partculas de poeira alinhadas magneticamente no espao. O alinhamento da poeira, por sua vez, mostra a orientao do campo magntico que atua sobre as partculas de poeira.

“Ns fizemos algumas suposies corajosas para criar este primeiro mapa 3D de um campo magntico; ele no de forma alguma uma imagem perfeita,” reconhece Goodman. ” medida que a tecnologia e nossa compreenso fsica melhorarem, poderemos melhorar a preciso do nosso mapa e, com sorte, confirmar o que estamos vendo.”

Bibliografia:

Artigo: Mapping the Local Bubble’s Magnetic Field in 3D
Autores: Theo O’Neill, Alyssa Goodman, Juan Soler, Jiwon Jesse Han, Catherine Zucker
Revista: Authorea
DOI: 10.22541/au.167303779.92162611/v3

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