Porquê os superventos ajudam a impulsionar o desenvolvimento galáctico

Os superventos galácticos – grandes fluxos de gás criados por uma combinação de explosões de supernovas e ventos estelares – estão intimamente ligados às primeiras fases de desenvolvimento e evolução de uma galáxia, incluindo aspetos uma vez que o seu tamanho, forma e mesmo quantas estrelas acabarão por lhe invocar mansão.

Mas embora os investigadores observem normalmente estes ventos, muito pouco se compreende sobre o mecanismo que os impulsiona. Os astrónomos há muito que especulam que os ventos galácticos podem ser impulsionados por anéis nucleares de formação estelar, regiões no espaço que formam e contêm um grande número de estrelas.

No entanto, num novo item, publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, os investigadores foram capazes de erigir simulações tridimensionais que preveem a morfologia observada destes superventos.

De tratado com Dustin Nguyen, responsável principal do item científico e estudante de física na Universidade Estatal do Ohio, o seu trabalho mostra que os pressupostos geométricos de onde as estrelas libertam vontade são importantes para compreender a evolução galáctica. A sua investigação descobriu que os anéis “starburst” (formação estelar explosiva), em vez de esferas, levam a fluxos mais parecidos com o que se observa na natureza.

“Os núcleos de galáxias com formação estelar são observados uma vez que não-esféricos, pelo que devemos modelá-los em conformidade”, disse Nguyen.

Também se pensava anteriormente que os buracos negros eram os principais responsáveis pela ocorrência de gigantescas bolhas de raios-X, uma vez que as evidências mostram que existem supra e subalterno do disco da Via Láctea.

No entanto, o estudo dos investigadores salienta que os anéis nucleares de formação estelar podem produzir estruturas qualitativamente semelhantes. Isto pode ser importante porque a Via Láctea também tem uma estrutura semelhante a um argola chamada Zona Molecular Medial.

As simulações foram criadas usando dados gerados a partir de um programa chamado Cholla, código sincero que foi executado em alguns dos maiores supercomputadores do mundo, incluindo os do OSC (Ohio Supercomputer Center), onde criaram o padrão.

“Há trinta anos detrás, levante tipo de computação teria sido impossível, mas já não estamos limitados pela tecnologia”, disse Nguyen. “Agora podemos estudar estruturas mais complicadas, conduzindo experiências numéricas de subida solução utilizando código otimizado para computação paralela”.

Embora as suas descobertas possam ter implicações de longa data para a astronomia de raios-X – um ramo da ciência que estuda objetos celestes ao detetar os elevados níveis de radiação de raios-X que emitem – Nguyen explicou que o seu padrão é mais simples de riscar do que os modelos pré-existentes. Ao conceber os parâmetros da sua simulação, Nguyen optou por ignorar a física suplementar de forças uma vez que a seriedade e os campos magnéticos, mas foi ainda capaz de gerar um padrão de uma vez que um vento galáctico funciona.

No porvir, Nguyen planeia recriar novamente as simulações, mas com variáveis que explicam uma física mais complicada.

“Diz muito da eficiência do nosso trabalho que o padrão reproduza muitas das principais características dos ventos galácticos”, disse Nguyen. “Mas o passo seguinte é aumentar essas físicas adicionais e ver o que muda“.

O outro coautor do estudo foi Todd Thompson, professor de astronomia na mesma universidade. Levante trabalho foi indócil pela NSF (National Science Foundation). Evan E. Schneider ajudou com as simulações Cholla.