As galáxias em colisão criam círculos de rádio estranhos? Os astrónomos respondem

Nos últimos cinco anos, os astrónomos descobriram um novo tipo de fenómeno astronómico que existe em grandes escalas - maiores do que galáxias inteiras. Saiba mais aqui!

ORCs; imagem ilustrativa; IA
Os círculos radioelétricos estranhos (ORCs) são uma classe recentemente descoberta de fontes radioelétricas ténues e alargadas de origem desconhecida. (Imagem gerada por IA).

Estes fenómenos chamam-se ORC (odd radio circles ou círculos radioelétricos estranhos, na tradução à letra) e parecem anéis gigantes de ondas de rádio que se expandem para o exterior como uma onda de choque.

Até agora, os ORC nunca tinham sido observados em qualquer outro comprimento de onda para além do rádio, mas de acordo com um novo artigo, os astrónomos captaram pela primeira vez raios X associados a um ORC.

“A energia necessária para produzir uma emissão radioelétrica tão expansiva é muito forte”, disse Esra Bulbul, principal autora do novo artigo. “Algumas simulações conseguem reproduzir as suas formas, mas não a sua intensidade. Nenhuma simulação explica como se criam os ORC”.

Esta descoberta oferece algumas novas pistas sobre o que poderá estar por detrás da criação de um ORC. Enquanto muitos eventos astronómicos, como as explosões de supernovas, podem deixar vestígios circulares, os ORCs parecem exigir uma explicação diferente.

A dificuldade de captar e estudar os ORC

Os ORCs podem ser um desafio para estudar, em parte porque normalmente só são visíveis em comprimentos de onda de rádio. Não foram anteriormente associados a emissões de raios X ou infravermelhos, nem houve qualquer sinal destes em comprimentos de onda óticos.

Por vezes, os ORCs rodeiam uma galáxia visível, mas nem sempre (até à data, foram descobertos oito em torno de galáxias elípticas conhecidas). Utilizando o telescópio XMM-Newton da ESA, Bulbul e a sua equipa observaram um dos ORCs mais próximos conhecidos, um objeto chamado Cloverleaf, e descobriram uma componente de raios-X impressionante no objeto.

“Esta é a primeira vez que alguém vê emissão de raios X associada a um ORC”, disse Bulbul. “Esta era a chave que faltava para desvendar o segredo da formação do Cloverleaf”.

Os raios X do Cloverleaf mostram gás que foi aquecido e exacerbado por algum processo. Neste caso, as emissões de raios X revelam dois grupos de galáxias (num total de cerca de uma dúzia de galáxias) que começaram a fundir-se no interior do Cloverleaf, aquecendo o gás até 15 milhões ºC.

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Fusões de galáxias vs. ORCs

As fusões caóticas de galáxias são interessantes, mas não podem explicar por si só o que se passa no Cloverleaf. Estas ocorrem por todo o Universo, enquanto as ORC são um fenómeno raro. Há algo de único a acontecer para criar um fenómeno como o Cloverleaf.

“As fusões constituem a espinha dorsal da formação de estruturas, mas há algo de especial neste sistema que faz disparar a emissão de rádio”, disse Bulbul. “Não podemos dizer agora o que é, por isso precisamos de mais dados de telescópios de rádio e de raios-X.”

Isto não significa que os astrónomos não tenham palpites. Kim Weaver, cientista de projeto da NASA para o XMM-Newton, afirma que uma teoria fascinante para o poderoso sinal de rádio é que os buracos negros supermassivos residentes passaram por episódios de extrema atividade no passado, e os eletrões relíquia dessa atividade antiga foram reacelerados por este evento de fusão.

Por outras palavras, ORCs como o Cloverleaf podem requerer uma história de origem em duas partes - emissões poderosas de buracos negros supermassivos ativos, seguidas de ondas de choque de fusão de galáxias que dão um segundo impulso a essas emissões.

Referência da notícia:
Bulbul E., Zhang X., Kluge M., et al. The galaxy group merger origin of the Cloverleaf odd radio circle system. Astronomy & Astrophysics (2024).