Telescópio espacial Hubble observa galáxia com luz "proibida"

No espaço, no meio de um núcleo galáctico incrivelmente energético, é possível observar uma luz "proibida" que não pode ser reproduzida em laboratório e que parece violar as leis conhecidas da Física.

This image from NASA's Hubble Space Telescope shows a bright spiral galaxy known as MCG-01-24-014, which is located about 275 million light years from Earth. Credit: ESA/Hubble and NASA, C. Kilpatrick
Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble da NASA mostra uma galáxia espiral brilhante conhecida como MCG-01-24-014, que está localizada a cerca de 275 milhões de anos-luz da Terra. Crédito: ESA/Hubble e NASA, C. Kilpatrick

A imagem acima mostra uma galáxia espiral brilhante conhecida como MCG-01-24-014, que se situa a cerca de 275 milhões de anos-luz da Terra. Para além de ser uma galáxia espiral bem definida, a MCG-01-24-014 tem um núcleo extremamente energético conhecido como núcleo galáctico ativo (AGN) e é classificada como uma galáxia Seyfert tipo 2.

As galáxias Seyfert, juntamente com os quasares, albergam uma das subclasses mais comuns de AGN. Embora a categorização exata dos AGNs seja matizada, as galáxias Seyfert tendem a estar relativamente próximas e o seu AGN central não eclipsa o seu hospedeiro, enquanto os quasares são AGNs muito distantes com luminosidades incríveis que ofuscam as suas galáxias hospedeiras.

Subclasses espaciais e questões de física quântica

Existem outras subclasses tanto de galáxias Seyfert como de quasares. No caso das galáxias Seyfert, as subcategorias predominantes são o Tipo 1 e o Tipo 2. Os astrónomos distinguem-nas pelo seu espectro, o padrão que resulta quando a luz é dividida nos seus comprimentos de onda constituintes.

As linhas espectrais emitidas pelas galáxias Seyfert tipo 2 estão associadas a linhas de emissão "proibidas" específicas. Para compreender porque é que a luz emitida por uma galáxia pode ser proibida, é útil compreender porque é que os espectros existem em primeiro lugar.

Os espectros têm este aspeto porque certos átomos e moléculas absorvem e emitem luz em comprimentos de onda muito específicos. A razão para isto é a física quântica: os eletrões (as pequenas partículas que orbitam os núcleos dos átomos e das moléculas) só podem existir a energias muito específicas e, por isso, os eletrões só podem perder ou ganhar quantidades muito específicas de energia.

Estas quantidades muito específicas de energia correspondem aos comprimentos de onda da luz que são absorvidos ou emitidos. De acordo com certas regras da física quântica, as linhas de emissão proibidas não deveriam existir. Mas a física quântica é complexa, e algumas das regras usadas para a sua previsão foram formuladas em condições laboratoriais aqui na Terra.

Segundo essas regras, esta emissão é "proibida"; é tão improvável que não é tida em conta. Mas no espaço, no meio de um núcleo galáctico incrivelmente energético, essas suposições já não fazem sentido, e a luz "proibida" tem uma hipótese de brilhar na nossa direção.

Fornecido pelo Centro de Voo Espacial Goddard da NASA.