Buraco negro lança jato de matéria para a sua galáxia vizinha

De acordo com um artigo publicado a 12 de outubro, na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, uma equipa de astrónomos descobriu recentemente, com a ajuda de outros cientistas, um buraco negro único numa galáxia a cerca de um bilião de anos-luz de distância que lança um jato relativista noutra galáxia. A investigação foi conduzida por uma equipa liderada por Ananda Hota, investigadora do UM-DAE Centre for Excellence in Basic Sciences.

A este cientista juntaram-se investigadores do Instituto Indiano de Astrofísica, do Laboratório da Universidade de Sorbonne para o Estudo da Radiação e da Matéria em Astrofísica e Atmosferas (LERMA), do Observatório Arecibo, do Instituto Amity de Ciências Aplicadas, do Instituto Thapar de Engenharia e Tecnologia, e da colaboração RAD@home Citizen Science.

As diferentes galáxias

As galáxias são tipicamente divididas em três classes principais com base no tamanho, forma e composição. Em primeiro lugar, existem as elípticas, que representam cerca de um terço de todas as galáxias no Universo, que são circulares ou até bastante alongadas.

Depois há galáxias espirais, que se destacam pelos seus distintos braços espirais e aparecem como discos planos com grandes protuberâncias amareladas nos seus centros. Por último, existem galáxias irregulares, que não são nem elípticas nem em espiral e eram mais comuns no início do Universo.

Quando se trata de galáxias elípticas, os astrónomos têm observado que a formação de novas estrelas é muito escassa e parece ter cessado em grande parte há milhares de milhões de anos.

Embora a razão para tal continue a ser um mistério, a investigação moderna sugere que a presença de buracos negros supermassivos pode ser responsável. Estes "buracos negros monstruosos" fazem com que os centros das galáxias maciças se tornem Núcleos Galácticos Ativos (AGN), onde o núcleo é mais energético do que todas as estrelas do disco combinadas.

Em muitos casos, os AGN's também têm jatos massivos que expelem dos seus pólos que aceleram o gás e o pó a velocidades relativistas (próximas da velocidade da luz).

Acredita-se que a ejeção desta matéria em direção a outras galáxias esgota as galáxias elípticas do gás frio e da poeira, que de outra forma seriam combustível para a formação de estrelas.

Outro mistério enfrentado pelos astrónomos é como estes jatos impulsionados por AGN juntam-se ao gás das galáxias em fusão, causando um feedback positivo. Isto conduz temporariamente a uma maior formação estelar, seguida de um feedback negativo e de um declínio na formação estelar.

Para abordar este último mistério, Hota e os seus colegas observaram uma galáxia elíptica localizada a cerca de 1 bilião de anos-luz da Terra. No entanto, quando a equipa do Hota o observava novamente, através do radiotelescópio de ondas gigantes (GMRT) na Índia, repararam que o RAD12 parecia estar a ejetar matéria de apenas um pólo.

Ao contrário de outros jatos que ejetam matéria em pares e em direções opostas, o RAD12 parecia estar a ejetar matéria apenas em direção à sua galáxia vizinha, o RAD12-B.

A estrutura completa estende-se por 440 mil anos-luz e é muito maior do que a própria galáxia hospedeira. Esta é a primeira vez que um jato colide com uma grande galáxia como o RAD12-B.

Observações com o GMRT e dados de vários outros telescópios sugerem fortemente que o jato de rádio no RAD12 está a colidir com a galáxia companheira. Graças às observações de Hota e da sua equipa, os astrónomos estão agora um passo mais perto de compreender o impacto que tais interações têm sobre as galáxias elípticas.

As suas descobertas podem levar a uma nova compreensão de como a formação de estrelas é presa em galáxias elípticas, resolvendo um mistério de longa data sobre a evolução galáctica. É também uma prova do tipo de investigação que é possível hoje em dia através da colaboração entre cientistas cidadãos e astrónomos.