Ciência 

NASA detecta Raios-X altamente energéticos no espaço de fonte desconhecida

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Um estudo financiado pela NASA tinha resolvido um mistério de muito tempo sobre a origem dos raios-X que permeiam espaço em nosso sistema solar, mas ao fazê-lo, descobriu-se um grupo inteiro de raios-X de alta energia que não podem ser explicados.

A pesquisa vem de uma nova análise de dados registrados pela missão do foguete DXL da NASA, que levantou voo em 2012 para resolver a questão do que cria essas emissões de raios-X de baixa energia, o chamado raios-X suaves difuso de fundo, no nosso canto de galáxia.

Na época, havia duas hipóteses centrais. As emissões de raios-X poderiam originar dos ventos solares, mas os cientistas também pensavam que talvez a origem poderia ser de um local chamado de Bolha Local, uma teórica região de gás quente que envolve o nosso Sistema Solar. Mas qual delas era correto?

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Vento solar

“Nós mostramos que a contribuição de raios X a partir da troca de carga do vento solar é cerca de 40 por cento no plano galáctico, e menos ainda em outros lugares”, diz o astrofísico Massimiliano Galeazzi da Universidade de Miami. “Então, o resto dos raios-X devem vir da Bolha Local, provando que ela existe.”

Mas, enquanto as conclusões recentes da (emissão de raios-X difusa da galáxia Local) missão DXL pode ter resolvido um antigo debate sobre a origem desses raios-X do espaço, que foram apenas detectados na década de 1960, os dados já abriram outro mistério cósmico.

Quando o DXL decolou de White Sands Missile Range, no Novo México em 2012, foi apenas um voo curto. A bordo de um ‘foguete de sondagem‘ Black Brant IX da NASA, um termo para missões de pesquisa curtas sub-orbital, a carga DXL efetuou suas leituras de emissões de raios-X em apenas 5 minutos acima da atmosfera da Terra, antes de voltar para a superfície de pára-quedas.

Mas essa pequena janela foi o suficiente para que os instrumentos do DXL captar algo que os cientistas não estavam esperando: evidências de raios-X de alta energia que os pesquisadores afirmam que não poderiam se originar dos ventos solares ou da Bolha Local.

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“Em energias mais elevadas, o vento solar e a Bolha Local contribuem com menos de um quarto da emissão de raios-X”, diz um dos pesquisadores, Youaraj Uprety da Universidade Middle do Tennessee. “Portanto, há uma fonte desconhecida de raios-X nesta faixa de energia.”

Enquanto ninguém souber de onde esses raios X de alta energia estão vindo, os pesquisadores têm certeza que não pode estar relacionado com o vento solar ou a Bolha Local.

Depois que os cientistas tomaram conhecimento dos raios-X do espaço na década de 1960, eles sabiam que as emissões tiveram de ser produzidas localmente, como os níveis de gás neutro no nosso Sistema Solar significavam que os raios-X seriam absorvidos se emanados de uma fonte distante em outras partes do galáxia.

A primeira hipótese predominante era que a Bolha local, uma bolha enorme de gás ionizado quente em forma de amendoim cerca de 300 anos-luz de comprimento, dentro do do nosso Sistema Solar, era a responsável.

“Nós pensamos que cerca de 10 milhões de anos atrás, uma supernova explodiu ionizando o gás da Bolha Local”, diz Galeazzi. “Mas uma supernova não seria suficiente para criar uma cavidade tão grande e chegar a estas temperaturas, por isso foi provavelmente duas ou três supernovas ao longo do tempo, uma dentro da outra.”

Mais recentemente, os cientistas descobriram que os raios X difusos também poderia ser produzida dentro do Sistema Solar, que deram origem à hipótese de que o vento solar, especificamente algo chamado troca de carga do vento solar (SWCX), criava eles.

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Quando o vento solar interage com bolsões de gás neutro no espaço, ele pode pegar elétrons de partículas neutras. Mas uma vez que os elétrons resolvem voltar para um estado estável, eles perdem energia, sob a forma de emissões de raios-X.

Graças à missão DXL, sabemos agora que ambos os fenômenos são responsáveis pela produção de raios-X suaves difuso de fundo no nosso Sistema Solar. Isso é uma vitória em si, especialmente desde que nos diz mais sobre a natureza da Bolha Local, a qual os cientistas ainda têm pouca compreensão.

“Identificar a contribuição de raios-X da Bolha Local é importante para a compreensão da estrutura em torno do nosso Sistema Solar”, diz Uprety. “Ele nos ajuda a construir melhores modelos do material interestelar em nossa vizinhança solar.”

Mas, e quanto aos raios-X de alta energia desconhecidos? Ninguém sabe ao certo de onde eles vêm.

Os pesquisadores dizem que o vento solar gera menos de um quarto das emissões de raios-X em níveis mais elevados de energia, e não parece que da Bolha Local é responsável também.

“A temperatura da Bolha Local não é alta o suficiente para produzir os raios-X nesta faixa de energia”, diz Uprety. “Então, ficamos com uma pergunta aberta sobre a fonte desses raios-X.”

A boa notícia é que o sucessor do DXL, o DXL-2, levantou para o céu em dezembro do ano passado, e quando a equipe de Galeazzi tiver a chance de investigar os novos dados, eles poderão ser capazes de resolver este mais recente mistério também.

Preste atenção nesse espaço!

As descobertas foram publicadas no The Astrophysical Journal.

Fonte: ScienceAlert.

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