DESCOBERTO NOVO TIPO DE GALÁXIA ACTIVA

Uma equipa internacional de astrónomos, usando o satélite Swift da NASA e o observatório de raios-X Japonês/Americano Suzaku, descobriu uma nova classe de núcleo galáctico activo (NGA).

Seria de imaginar que por esta altura os astrónomos já tivessem descoberto todas as diferentes classes de NGAs - núcleos galácticos extraordinariamente energéticos alimentados por buracos negros supermassivos de acreção. Estes, tal como os quasares, blazares e as galáxias de Seyfert, estão entre os objectos mais luminosos do nosso Universo, muitas vezes "despejando" a energia de milhares de milhões de estrelas de uma região não maior que o nosso Sistema Solar.

No recém-descoberto tipo de NGA, o disco e o anel em torno do buraco negro estão tão obscurecidos pelo gás e poeira que nenhuma luz visível escapa, tornando-se muito difíceis de detectar. A ilustração mostra uma cena de uma perspectiva mais distante do objecto.
Crédito: Aurore Simonnet, Universidade Estatal de Sonoma
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Mas ao usar o Swift e o Suzaku, a equipa descobriu que uma classe relativamente comum de NGA tinha escapado à detecção - até agora. Estes objectos estão envoltos em quantidades tão grandes de gás e poeira que virtualmente nenhuma luz por aí atravessa.

"Esta é uma descoberta importante porque nos ajudará a melhor compreender o porquê de alguns buracos negros supermassivos brilharem e outros não," diz o astrónomo e membro da equipa, Jack Tueller, do Centro Aeroespacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland.

Evidências deste novo tipo de NGA começaram a surgir nos últimos dois anos. Usando o instrumento BAT (Burst Alert Telescope) do Swift, uma equipa liderada por Tueller descobriu algumas centenas de relativamente próximos NGAs, previamente não observados porque a sua radiação visível e ultravioleta estavam bloqueadas por gás e poeira. O BAT foi capaz de detectar raios-X altamente energéticos oriundos destes NGAs escondidos porque, ao contrário da luz visível, os raios-X altamente energéticos podem atravessar o espesso gás e poeira.

A ilustração mostra as diferentes estruturas de um núcleo de uma galáxia activa (NGA), e como o nosso ângulo de visão determina qual tipo estamos a observar. A luminosidade extrema de um NGA é alimentada por um buraco negro supermassivo no centro. Alguns NGA têm jatos, enquantos outros não.
Crédito: Aurore Simonnet, Universidade Estatal de Sonoma
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Seguidamente, Yoshihiro Ueda da Universidade de Kyoto, Japão, Tueller, e uma equipa de astrónomos americanos e japoneses observaram dois destes NGAs com o Suzaku. Esperavam determinar se os obscurecidos NGAs são basicamente o mesmo tipo de objectos que outros NGAs, ou se são fundamentalmente diferentes. Os NGAs residem nas galáxias ESO 005-G004 e ESO 297-G018, que se situam a cerca de 80 milhões e 350 milhões de anos-luz da Terra, respectivamente.

O Suzaku cobre uma maior amplitude de raios-X que o BAT, por isso os astrónomos esperavam que o Suzaku observasse raios-X ao longo de uma grande área do espectro de raios-X. Mas embora o Suzaku tenha uma grande sensibilidade, detectou muito poucos raios-X de baixa ou média energia destes dois NGA, que explica o porquê de estudos anteriores em raios-X não os terem descoberto.

De acordo com os modelos populares, os núcleos galácticos activos são rodeados por um anel de material em forma de donut, que obscurece parcialmente a nossa visão do buraco negro. O nosso ângulo de visão com respeito ao donut determina o tipo de objecto que estamos observando. Mas o membro da equipa, Richard Mushotzky, também de Goddard da NASA, pensa que estes recém-descobertos NGAs estão completamente rodeados por uma concha de material. "Podemos observar luz visível a partir de outros tipos de NGA por existir luz espalhada," diz Mushotzky. "Mas nestas duas galáxias, toda a luz originária do núcleo está totalmente bloqueada."

As imagens do DSS (Digitized Sky Survey) mostram as duas galáxias observadas pelo Suzaku que têm um núcleo activo escondido: ESO 005-G004 (esquerda) e ESO 297-G018 (direita). Ambas as galáxias têm uma estrutura espiral.
Crédito: DSS/Telescópio Schmidt do RU/AAT Board

Outra possibilidade é que estes NGAs têm pouco gás na sua vizinhança. Noutros, o gás espalha a luz em múltiplos comprimentos de onda, o que torna os visíveis mesmo que estejam envoltos em material.

"Os nossos resultados sugerem que deve existir um grande número de NGAs obscurecidos ainda não reconhecidos no Universo local," diz Ueda.

De facto, estes objectos podem compreender cerca de 20% das fontes pontuais dos raios-X de fundo, um brilho da radiação de raios-X que penetra o nosso Universo. O Observatório de raios-X Chandra da NASA descobriu que esta radiação é na realidade produzida por grandes números de núcleos galácticos activos, mas o Chandra não foi capaz de identificar a natureza de todas as fontes.

Ao não descobrir esta nova classe, os anteriores estudos de NGAs ficam altamente desequilibrados, e por isso providenciam uma imagem incompleta de como os buracos negros supermassivos e suas galáxias-mãe evoluíram ao longo da História Cósmica. "Pensamos que estes buracos negros desempenharam um papel crucial no controlo e formação das galáxias, e controlam o fluxo de matéria nos enxames," diz Tueller. "Não podemos compreender o Universo sem compreender os buracos negros supermassivos e o que estão fazendo. Para complementar a nossa compreensão temos que ter uma amostra imparcial."

O artigo da descoberta está publicado na edição de hoje (1 de Agosto) do Astrophysical Journal Letters.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
SPACE.com
Universe Today
MSNBC
USA Today
Science Daily

Núcleos galácticos activos (NGAs):
Wikipedia
Astronomia em raios-X (Cambridge)

Satélite Swift:
NASA
Wikipedia

Suzaku:
NASA
Wikipedia