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Jan 01, 2024

Como os campos magnéticos controlam o crescimento galáctico

O enorme andaime da nossa galáxia é moldado por complexos campos magnéticos The Milky

O enorme andaime da nossa galáxia é moldado por complexos campos magnéticos

O disco rotativo de gás e poeira da Via Láctea dá origem a graciosos braços espirais, que constituem os locais de formação estelar mais ativos da galáxia. Agora, pesquisadores usando um telescópio transportado por avião no alto da atmosfera da Terra descobriram um mecanismo de como os campos magnéticos moldam o nascimento de estrelas nos filamentos densos, ou “ossos”, que serpenteiam por esses braços.

O novo trabalho descreve como os campos magnéticos em escala galáctica, com base em sua orientação e força, podem canalizar material de uma área para outra e impedir que a poeira e o gás que compõem as regiões mais densas entrem em colapso sob a gravidade. Esses processos amortecem a formação estelar; sem eles, teríamos um céu noturno muito mais brilhante do que vemos hoje.

As observações do telescópio terrestre em 2015 confirmaram as propriedades físicas dos ossos de gás e poeira que revestiam os braços da Via Láctea. Mas os pesquisadores não sabiam o papel preciso dos campos magnéticos na atividade de formação estelar em escalas menores. "Sabíamos que os ossos existiam, mas naquela época não havia como mapear os detalhes de sua estrutura magnética", diz Simon Coudé, pesquisador de pós-doutorado da Worcester State University e do Center for Astrophysics | Harvard e Smithsonian. Coudé apresentou as novas descobertas na reunião de inverno de 2023 da American Astronomical Society.

Para este trabalho, os pesquisadores estão determinando a direção em escala fina desses campos magnéticos medindo como as partículas de poeira se alinham. Especificamente, eles estão quantificando como as propriedades magnéticas ajudam a impedir que o gás e a poeira nos ossos maciços colapsem para formar estrelas. Com dados de instrumentos levados a bordo do telescópio SOFIA, transportado pelo Boeing-747, em seus últimos anos de atividade, “poderíamos ver a estrutura do campo em nuvens de formação estelar em grandes áreas da galáxia”, diz Coudé.

Um mapa ósseo deste projeto mostrou que os campos magnéticos tendiam a ser perpendiculares ao comprimento do osso em áreas densas de nascimento de estrelas ativas e mais paralelos em outros lugares. Isso pode significar que os campos paralelos das regiões menos densas alimentam o material nas mais densas, onde os campos são fortes o suficiente para limitar o colapso gravitacional, apesar do material adicional de formação de estrelas, dizem os pesquisadores. Eles também encontraram campos magnéticos ao longo de outros ossos galácticos fortes o suficiente para amortecer a formação de estrelas em todas as áreas, exceto nas mais ativas.

"Sabíamos que galáxias inteiras são permeadas por campos magnéticos. Agora vemos as estruturas desses campos nas regiões mais densas, onde são sensíveis à formação de estrelas", disse Enrique Lopez-Rodriguez, astrônomo extragaláctico do Kavli Institute for Particle Astrophysics & Cosmology na Universidade de Stanford, que não esteve envolvido no estudo. Em última análise, acrescenta ele, isso levará à compreensão de como o equilíbrio entre a gravidade e os campos magnéticos de grande escala dita a formação de estrelas nas menores escalas, em outras galáxias e também na nossa.

Este artigo foi publicado originalmente com o título "Star Magnet" na Scientific American 328, 4, 20 (abril de 2023)

doi:10.1038/scientificamerican0423-20

Rachel Berkowitz é um escritor freelance de ciências e editor correspondente da Physics Magazine. Ela mora em Vancouver, British Columbia, e Eastsound, Wash.

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