Os astrónomos descobriram uma das mais poderosas erupções de um buraco negro alguma vez registada. Esta megaexplosão, ocorrida há milhares de milhões de anos, pode ajudar a explicar a formação de um impressionante padrão de enxames de estrelas em torno de duas galáxias massivas, semelhante a contas num fio.
Esta descoberta foi feita no sistema conhecido como SDSS J1531+3414 (SDSS J1531 para abreviar), que se situa a 3,8 mil milhões de anos-luz da Terra. Para este estudo foram utilizados vários telescópios, incluindo o Observatório de Raios X Chandra da NASA e o radiotelescópio LOFAR (Low Frequency Array).
SDSS J1531 é um enorme enxame galáctico que contém centenas de galáxias individuais e enormes reservatórios de gás quente e matéria escura. No coração de SDSS J1531, duas das maiores galáxias do enxame estão a colidir uma com a outra. À volta destas gigantes em fusão está um conjunto de 19 grandes enxames estelares, chamados superenxames, dispostos numa formação em "S" que se assemelha a contas num fio. Uma equipa de astrónomos utilizou dados de raios X, no rádio e no visível para desvendar a provável formação desta cadeia invulgar de enxames de estrelas.
A descoberta de evidências de uma antiga e titânica erupção em SDSS J1531 forneceu uma pista vital. A erupção terá ocorrido quando o buraco negro supermassivo no centro de uma das grandes galáxias produziu um jato extremamente poderoso. À medida que o jato se deslocava pelo espaço, empurrou o gás quente circundante para longe do buraco negro, criando uma cavidade gigantesca.
| |
 |
O enxame de galáxias SDSS J1531+3414, imagem rotulada. A inserção no canto superior esquerdo mostra em mais detalhe as "contas" de superenxames estelares.
Crédito: raios X - NASA/CXC/SAO/O. Omoruyi et al.; ótico - NASA/ESA/STSCI/G. Tremblay et al.; rádio - ASTRON/LOFAR; processamento de imagem - NASA/CXC/SAO/N. Wolk |
| |
Osase Omoruyi, que liderou o estudo no Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, comparou a descoberta desta cavidade à descoberta de um fóssil enterrado. "Já estamos a olhar para este sistema tal como ele existia há quatro mil milhões de anos, pouco tempo depois da formação da Terra", disse. "Esta cavidade antiga, um fóssil do efeito do buraco negro na galáxia hospedeira e nos seus arredores, fala-nos de um acontecimento chave que ocorreu cerca de 200 milhões de anos antes na história do enxame".
A prova da existência de uma cavidade provém de "asas" de emissão brilhante em raios X, observadas com o Chandra, que traçam o gás denso perto do centro de SDSS J1531. Estas asas constituem a orla da cavidade e o gás menos denso no meio faz parte da cavidade. O LOFAR mostra ondas de rádio provenientes dos remanescentes das partículas energéticas do jato que preenchem a cavidade gigante. Em conjunto, estes dados fornecem evidências convincentes de uma explosão antiga e massiva.
Os astrónomos também descobriram gás frio e ameno localizado perto da abertura da cavidade, detetado com o ALMA (Atacama Large Millimeter and submillimeter Array) e com o Telescópio Gemini Norte, respetivamente. Os investigadores argumentam que parte do gás quente empurrado para longe do buraco negro acabou por arrefecer, formando gás frio e ameno. A equipa pensa que os efeitos de maré das duas galáxias em fusão comprimiram o gás ao longo de trajetórias curvas, levando à formação de enxames estelares com o padrão "contas num fio".
"Reconstruímos, neste enxame, uma sequência provável de eventos que ocorreram ao longo de uma vasta gama de distâncias e tempo. Começou com o buraco negro, com uma pequena fração de um ano-luz de diâmetro, a formar uma cavidade com quase 500.000 anos-luz de largura", disse o coautor Grant Tremblay, também do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian. "Este acontecimento único desencadeou a formação dos jovens enxames estelares cerca de 200 milhões de anos mais tarde, cada um com alguns milhares de anos-luz de diâmetro."
Omoruyi e os seus colegas apenas observam ondas de rádio e uma cavidade de um jato, mas os buracos negros normalmente disparam dois jatos em direções opostas. A equipa observou emissões de rádio mais longe das galáxias que podem ser os remanescentes de um segundo jato, mas não estão associadas a uma cavidade detetada. A equipa supõe que os sinais de rádio e de raios-X da outra erupção podem ter desvanecido ao ponto de não serem detetáveis.
"Pensamos que a nossa evidência para esta enorme erupção é forte, mas com mais observações do Chandra e do LOFAR podemos confirmar o caso", disse Omoruyi. "Esperamos aprender mais sobre a origem da cavidade que já detetámos e encontrar a que se espera do outro lado do buraco negro."
// Chandra/Harvard (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// Universidade de Cardiff (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)
Quer saber mais?
Buraco negro supermassivo:
Wikipedia
Enxame de galáxias:
Wikipedia
Superenxame de estrelas:
Wikipedia
Observatório de raios X Chandra:
NASA
Universidade de Harvard
Wikipedia
LOFAR (Low Frequency Array):
Página principal
Wikipedia
ALMA (Atacama Large Millimeter and submillimeter Array):
Página principal
ALMA (NRAO)
ALMA (ESO)
Wikipedia
Observatório Internacional Gemini:
Página principal
Wikipedia |
