Os astrônomos mapearam uma vasta “rodovia magnética” dentro da galáxia em fusão Arp 220, alimentando intensa formação de estrelas e ventos galácticos ferozes de 1,1 milhão de milhas por hora (500 quilômetros por segundo). Utilizando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma equipa internacional de investigadores criou o mapa magnético mais detalhado de sempre desta colisão cósmica.
Alpe 220A cerca de 250 milhões de anos-luz da Terra, é uma galáxia infravermelha ultrabrilhante (o que significa que tem um brilho equivalente a 100 ou mais). Via Láctea Galáxia) formada pela fusão contínua de duas galáxias espirais. Envolta em poeira espessa e brilhando intensamente na luz infravermelha, é um substituto para a formação extrema de estrelas próximas. galáxia dominou o universo primitivo. Ao estudar Arp 220, os astrónomos obtiveram uma rara janela para os processos que formaram galáxias gigantes há mais de 10 mil milhões de anos.
As descobertas da equipe descobriram que seus fluxos moleculares rápidos são intercalados por estruturas magnéticas fortes e organizadas.
“Isto revela detalhes sem precedentes sobre o núcleo coberto de poeira e o fluxo molecular do Arp 220”, disse Josep Miquel Girart, investigador do Instituto Espanhol de Tecnologia e líder das observações do estudo.
Campos magnéticos emitem poderosos ventos cósmicos
Novas observações mostram que os campos magnéticos desempenham um papel central no lançamento e na formação dos fortes ventos que emanam do binário Arp 220. Esses ventos viajam ao redor da Terra a 1.500 vezes a velocidade do som, transportando gás, poeira, metais e raios cósmicos muito além da própria Via Láctea. Até agora, pensava-se que a força por trás deste fluxo era impulsionada principalmente pela intensa formação de estrelas e pela possível atividade de buracos negros.
No entanto, utilizando as capacidades de polarização de alta resolução do ALMA, os investigadores rastrearam como as partículas microscópicas de poeira e as moléculas de monóxido de carbono se alinhavam com o campo magnético. Isto permitiu-lhes reconstruir a geometria tridimensional dos campos de fluxo dentro e fora da galáxia.
O resultado é uma imagem impressionante que os cientistas descrevem como um canal quase vertical de gás magnetizado fluindo para fora de um dos núcleos da galáxia, que eles chamam de “rodovia magnética”.
No núcleo ocidental do Arp 220, a equipe observou uma estrutura magnética ordenada e fortemente alinhada com fluxos bipolares. Isto sugere que o campo magnético não apenas segue o fluxo, mas orienta e acelera ativamente o material que escapa. Entretanto, o núcleo oriental revela padrões magnéticos espirais incorporados num disco rotativo denso, sugerindo que sequências magnéticas em grande escala podem sobreviver mesmo no ambiente turbulento das fusões de galáxias.
Talvez o aspecto mais interessante desta pesquisa seja a descoberta de uma ponte de poeira altamente polarizada que liga os dois centros galácticos. Esta crista magnetizada parece canalizar a matéria e o fluxo magnético entre os núcleos em fusão, enfatizando ainda mais o papel dos campos magnéticos no controle do fluxo de matéria durante as colisões de galáxias.
“Quando o Arp 220 é visto como um todo, é um dos melhores lugares do universo para os astrônomos estudarem como a gravidade, a formação de estrelas e os ventos fortes trabalham juntos com fortes campos magnéticos para remodelar galáxias e semear gás e poeira magnetizados ao seu redor”, disse Lopez-Rodriguez.
As medições mostram que os campos magnéticos nestes fluxos são muito fortes, centenas a milhares de vezes mais fortes do que os normalmente observados na Via Láctea. Este poderoso campo pode afetar significativamente a forma como o gás se move, arrefece e, em última análise, forma novas estrelas, ao mesmo tempo que regula a forma como as galáxias perdem material para os seus arredores.
As descobertas sugerem que campos magnéticos fortes e organizados podem ter sido comuns no universo primitivo, especialmente em galáxias empoeiradas com explosão estelar como a antiga contraparte de Arp 220. Ao moldar o vento galáctico, o magnetismo pode desempenhar um papel importante na determinação de quando as galáxias param de formar estrelas e como enriquecem os vastos espaços entre as galáxias.
À medida que os astrónomos estendem estas técnicas a sistemas mais distantes, esperam encontrar estradas magnéticas semelhantes em todo o Universo. Atualmente, o Arp 220 é um lembrete vívido de que forças invisíveis podem deixar uma marca duradoura no universo visível.
Os resultados da pesquisa da equipe foram publicados em 2 de janeiro no Cartas de revistas astrofísicas.
