Ondas de rádio misteriosas, abrangendo o tamanho de várias galáxias, despertaram um interesse significativo na comunidade astronômica. Essas ondas, detectadas pela primeira vez em 2019, têm sido objeto de intrigas devido à sua escala imensa e origem desconhecida. Pesquisas recentes, no entanto, sugerem que elas podem ser ventos galácticos, remanescentes de estrelas que explodiram bilhões de anos atrás.
A descoberta dessas ondas foi possibilitada pelo telescópio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP). Em 2019, o ASKAP detectou círculos de ondas de rádio tão grandes que continham galáxias inteiras em seus centros. Esta observação sem precedentes foi inesperada e levou a várias teorias sobre suas origens.
Um grupo de astrofísicos americanos, aprofundando-se neste fenômeno, propôs que essas ondas de rádio são provavelmente cascas formadas por ventos galácticos. Esses ventos, que podem viajar a velocidades de até 2.000 quilômetros por segundo, são teorizados para se originarem de estrelas massivas em explosão, conhecidas como supernovas. Os astrofísicos sugerem que, quando um grande número de estrelas explode perto umas das outras ao mesmo tempo, a força dessas explosões pode empurrar o gás para fora da galáxia, formando esses ventos de saída.
Os cientistas não tinham ideia do que eram os bizarros sinais de rádio quando os descobriram em 2019 (Foto: SWNS)
A Dra. Alison Coil, astrofísica e autora principal do estudo, descreveu as galáxias como “muito interessantes”. Ela enfatizou o papel da nova tecnologia na detecção desses fenômenos, afirmando, “A nova tecnologia permitiu que o ASKAP escaneasse grandes partes do céu em limites muito fracos, o que tornou detectáveis pela primeira vez em 2019 os círculos de rádio estranhos.” Esses círculos, ela observou, eram enormes, medindo centenas de quiloparsecs de diâmetro, uma escala muito maior do que nossa galáxia Via Láctea, que tem aproximadamente 30 quiloparsecs de diâmetro.
Antes desta descoberta, várias teorias foram propostas para explicar tais emissões de rádio em larga escala. Estas incluíram nebulosas planetárias, que consistem em conchas expansivas e brilhantes de gás ionizado ejetado de estrelas gigantes vermelhas no final de suas vidas, e fusões de buracos negros. No entanto, os dados de rádio sozinhos eram insuficientes para confirmar qualquer uma dessas teorias.
O avanço veio quando a equipe da Dra. Coil usou um espectrógrafo de campo integral no Observatório W.M. Keck em Maunakea, Havaí. Eles observaram o círculo de rádio 4, o primeiro a ser descoberto, que é visível do Hemisfério Norte. Suas observações revelaram uma quantidade tremenda de gás altamente luminoso, aquecido e comprimido nessa região, significativamente mais do que o normalmente visto em uma galáxia média.
Usando dados de imagens ópticas e infravermelhas, os pesquisadores determinaram que as estrelas dentro da galáxia círculo 4 tinham cerca de seis bilhões de anos. A Dra. Coil explicou, “Houve um surto de formação estelar nesta galáxia, mas ele terminou há aproximadamente um bilhão de anos.” Esta observação levou à hipótese de que os círculos de rádio podem ser remanescentes dessa antiga atividade de formação estelar.
A Dra. Cassandra Lochhaas, pesquisadora pós-doutoranda no Centro Harvard & Smithsonian de Astrofísica e coautora do estudo, conduziu uma série de simulações de computador para entender melhor o fenômeno. Essas simulações visavam replicar o tamanho e as propriedades do grande anel de rádio em escala, incluindo a grande quantidade de gás frio e chocado na galáxia central.
Os resultados das simulações da Dra. Lochhaas foram reveladores. Eles mostraram ventos galácticos de saída soprando por 200 milhões de anos antes de cessarem. Quando o vento galáctico parou, um choque avançando continuou a impulsionar gás de alta temperatura para fora da galáxia, criando um anel de rádio. Simultaneamente, um choque reverso enviou gás mais frio de volta para a galáxia. A simulação abrangeu 750 milhões de anos, correlacionando-se com a idade estelar estimada de um bilhão de anos do ORC 4.
A Dra. Coil destacou a importância dessas descobertas, dizendo: “Para que isso funcione, você precisa de uma taxa de ejeção de massa alta, o que significa que está ejetando muito material muito rapidamente. E o gás circundante, logo fora da galáxia, tem que ser de baixa densidade, caso contrário, o choque estagna. Estes são os dois fatores-chave.” Ela acrescentou que as galáxias que eles estavam estudando exibiam essas taxas de ejeção de massa altas, embora sejam raras.
Segundo a Dra. Coil, esses ventos de saída também podem ajudar os astrônomos a entender os próprios ventos, bem como aspectos da evolução galáctica. Ela levantou várias questões para pesquisas futuras, como se todas as galáxias massivas passam por uma fase de círculo de rádio estranho e se as galáxias espirais se tornam elípticas quando não estão mais formando estrelas.
A Dra. Coil concluiu: “Os círculos de rádio estranhos oferecem uma maneira de ‘ver’ os ventos através de dados de rádio e espectroscopia. Isso pode nos ajudar a determinar quão comuns são esses ventos galácticos de saída extremos e qual é o ciclo de vida do vento. Eles também podem nos ajudar a aprender mais sobre a evolução galáctica: todas as galáxias massivas passam por uma fase de círculo de rádio estranho? As galáxias espirais se tornam elípticas quando não estão mais formando estrelas? Acho que há muito que podemos aprender sobre e a partir desses círculos de rádio estranhos.”
