Super bolhas na galáxia espiral NGC 3079

A galáxia NGC 3079, localizada a cerca de 67 milhões de anos-luz da Terra, contém duas “super bolhas” diferentes de qualquer outra coisa aqui no nosso planeta. 

As bolhas estendem-se em lados opostos do centro da galáxia, a que aparece na parte superior da imagem tem 4.900 anos-luz de diâmetro e a outra tem um diâmetro de cerca de 3.600 anos-luz (um ano-luz tem 9 trilhões de quilômetros). 

As super bolhas na galáxia NGC 3079, emitem luz na forma de emissão de raios X, óptica e rádio, tornando-os detectáveis ​​pelos telescópios da NASA.

Nesta imagem composta, os dados de raios-X do Chandra X-ray Observatory são mostrados em dados púrpura e os ópticos do Telescópio Espacial Hubble são mostrados em laranja e azul. 

Novas observações do Chandra mostram que, na NGC 3079, um acelerador de partículas cósmicas produz partículas ultra-energéticas nas bordas das super bolhas. Essas partículas podem ser muito mais energéticas do que as criadas pelo Large Hadron Collider (LHC) da Europa, o mais poderoso acelerador de partículas feito pelo homem.

As super bolhas fornecem evidências de que elas e estruturas semelhantes a elas podem ser a fonte de partículas com alta energia chamadas de "raios cósmicos" que regularmente atingem a Terra.

Ondas de choque associadas a explosões de estrelas podem acelerar partículas até 100 vezes maiores do que as geradas no LHC, mas os astrônomos não estão certos de onde vêm os raios cósmicos ainda mais energéticos. Este novo resultado sugere que as super bolhas podem ser uma fonte desses raios cósmicos ultra-energéticos. 

As regiões externas das bolhas geram ondas de choque à medida que expandem e colidem com o gás circundante. 

Os cientistas acreditam que as partículas carregadas se espalham ou rebatem em campos magnéticos emaranhados nessas ondas de choque. Quando as partículas atravessam a frente de choque, elas são aceleradas e podem escapar para o espaço e eventualmente algumas podem atingir a atmosfera da Terra na forma de raios cósmicos.

A quantidade de ondas de rádio ou raios X em diferentes comprimentos de onda de uma das bolhas sugere que a fonte da emissão são elétrons em espiral ao redor das linhas do campo magnético e irradiando por um processo chamado radiação síncrotron. 

Esta é a primeira evidência direta de radiação síncrotron em raios X de alta energia de uma super bolha do tamanho de uma galáxia, e mostra qual é a energia máxima que os elétrons alcançam.
Entretanto, não se compreende porque a emissão de síncrotron é detectada apenas em uma das bolhas.

Os espectros de rádio e raios-X e a localização da emissão de raios-X ao longo das bordas das bolhas, indicam que as partículas responsáveis ​​pela emissão de raios X devem ter sido aceleradas nas ondas de choque.

Os super bolhas da NGC 3079 são primos mais jovens das "bolhas de Fermi", primeiro localizados na centro da nossa Via Láctea em 2010, em imagens capturadas pelo satélite Fermi da NASA. 

Os astrônomos acreditam que tais super bolhas podem se formar quando processos associados à matéria caem em um buraco negro supermassivo no centro da galáxia, causando o lançamento de enormes quantidades de energia na forma de partículas e campos magnéticos, e também pelos ventos que fluem de um grande número de estrelas jovens e massivas.

O Marshall Space Flight Center da NASA, em Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra para o Diretório de Missões Científicas da NASA em Washington. O Smithsonian Astrophysical Observatory, em Cambridge, Massachusetts, controla a ciência e as operações de voo do Chandra.

Fontes: 
Imagem of the Day Gallery/NASA
Crédito da Imagem: Raio-X: NASA , CXC , U. Michigan , JT Li et al. ; Óptica: NASA , STScI
https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/galactic-bubbles-play-cosmic-pinball-with-energetic-particles.html 
https://apod.nasa.gov/apod/ap190305.html