Centro Galáctico

Por causa da poeira interestelar ao longo da linha de visão, o Centro Galáctico não pode ser estudado em comprimentos de onda de raios-X, visíveis, ultravioletas ou suaves (de baixa energia). A informação disponível sobre o Centro Galáctico vem de observações em comprimentos de onda de raios gama, raios-X pesados (de alta energia), infravermelhos, submilimétricos e de rádio. Immanuel Kant afirmou em Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels (História Natural Geral e Teoria dos Céus) (1755) que uma grande estrela estava no centro da Via Láctea, e que Sirius poderia ser a estrela. Harlow Shapley afirmou em 1918 que o halo de aglomerados globulares ao redor da Via Láctea parecia estar centrado nos enxames de estrelas na constelação de Sagittarius, mas as nuvens moleculares escuras na área bloqueavam a visão da astronomia óptica. No início da década de 1940, Walter Baade, do Observatório Monte Wilson, aproveitou as condições de apagão de guerra nas proximidades de Los Angeles para realizar uma busca pelo centro com o Telescópio Hooker de 100 polegadas (250 cm). Ele descobriu que perto da estrela Alnasl (Gamma Sagittarii) há um vazio de um grau de largura nas faixas de poeira interestelar, o que fornece uma visão relativamente clara dos enxames de estrelas ao redor do núcleo da Via Láctea. Essa lacuna é conhecida como Janela de Baade desde então.

A distância exata entre o Sistema Solar e o Centro Galáctico não é certa, embora as estimativas desde 2000 tenham permanecido na faixa de 24 a 28,4 quiloanos-luz (7,4 a 8,7 quiloparsecs). As estimativas mais recentes de métodos baseados em geometria e velas padrão fornecem as seguintes distâncias para o Centro Galáctico: Uma determinação precisa da distância ao Centro Galáctico, conforme estabelecido a partir de estrelas variáveis (por exemplo, variáveis RR Lyrae) ou velas padrão (por exemplo, estrelas red clump) é dificultada por vários efeitos, que incluem: uma lei de avermelhamento ambígua; um viés para valores menores da distância ao Centro Galáctico por causa de uma amostragem preferencial de estrelas em direção ao lado mais próximo do bojo galáctico devido à extinção interestelar; e uma incerteza em caracterizar como uma distância média a um grupo de estrelas variáveis encontradas na direção do bojo galáctico se relaciona com a distância ao Centro Galáctico.

A complexa fonte de rádio astronômica Sagittarius A parece estar localizada quase exatamente no Centro Galáctico e contém uma intensa fonte de rádio compacta, Sagittarius A*, que coincide com um buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. A acreção de gás no buraco negro, provavelmente envolvendo um disco de acreção ao seu redor, liberaria energia para alimentar a fonte de rádio, ela mesma muito maior que o buraco negro. Este último é muito pequeno para ver com os instrumentos atuais. Um estudo em 2008 que ligou radiotelescópios no Havaí, Arizona e Califórnia (Interferometria de Longa Linha de Base) mediu o diâmetro de Sagittarius A* em 44 milhões de quilômetros (0,3 UA). Para comparação, o raio da órbita da Terra ao redor do Sol é de cerca de 150 milhões de quilômetros (1 UA), enquanto a distância de Mercúrio ao Sol na maior aproximação (periélio) é de 46 milhões de quilômetros (0.3 UA). Assim, o diâmetro da fonte de rádio é ligeiramente menor que a distância de Mercúrio ao Sol.

O parsec cúbico central em torno de Sagittarius A* contém cerca de 10 milhões de estrelas. Embora a maioria delas sejam antigas estrelas gigantes vermelhas, o Centro Galáctico também é rico em estrelas massivas. Mais de 100 estrelas OB e Wolf-Rayet foram identificadas até agora. Eles parecem ter sido formados em um único evento de formação estelar há alguns milhões de anos. A existência dessas estrelas relativamente jovens foi uma surpresa para os especialistas, que esperavam que as forças de maré do buraco negro central impedissem sua formação. Este paradoxo da juventude é ainda mais forte para estrelas que estão em órbitas muito estreitas em torno de Sagittarius A*, como S2 e S0-102. Os cenários invocados para explicar essa formação envolvem a formação de estrelas em um aglomerado estelar massivo deslocado do Centro Galáctico que teria migrado para sua localização atual uma vez formado, ou a formação de estrelas dentro de um disco de acreção de gás massivo e compacto ao redor do buraco negro central. A evidência atual favorece a última teoria, pois a formação através de um grande disco de acreção é mais provável de levar à borda discreta observada do jovem aglomerado estelar em aproximadamente 0,5 parsec. A maioria dessas 100 estrelas jovens e massivas parecem estar concentradas em um ou dois discos, em vez de distribuídas aleatoriamente no parsec central. Esta observação, no entanto, não permite tirar conclusões definitivas neste momento.

Em novembro de 2010, foi anunciado que duas grandes estruturas de lobo elíptico de plasma energético, denominadas "bolhas", que emitem raios gama e raios-X, foram detectadas no núcleo da Via Láctea. Essas chamadas "bolhas de Fermi" se estendem até cerca de 25 000 anos-luz acima e abaixo do Centro Galáctico. O nevoeiro difuso de raios gama da galáxia dificultou as observações anteriores, mas a equipe de descoberta liderada por D. Finkbeiner, com base na pesquisa de G. Dobler, trabalhou em torno desse problema. O Prêmio Bruno Rossi de 2014 foi para Tracy Slatyer, Douglas Finkbeiner e Meng Su "pela descoberta, em raios gama, da grande estrutura galáctica inesperada chamada bolhas de Fermi". A origem das bolhas está sendo pesquisada. As bolhas estão conectadas e aparentemente acopladas, via transporte de energia, ao núcleo galáctico por estruturas colunares de plasma energético apelidadas de "chaminés". Eles foram vistos em luz visível e medições ópticas foram feitas pela primeira vez em 2020.