A maioria das galáxias abriga buracos negros supermassivos em seus núcleos, cada um com milhões ou bilhões de massas solares de material.
© ALMA/Chandra (NGC 5643)
A imagem acima mostra o disco espiral do gás molecular em vermelho e do gás quente em azul-laranja.
Acredita-se que haja um toróide de poeira e gás ao redor dos buracos negros e um disco de acreção que fica muito quente quando o material cai sobre ele, aquecendo, por sua vez, o toróide, o gás e a poeira circumnucleares. Esse núcleo galáctico ativo (AGN) irradia através do espectro, enquanto a poeira muitas vezes bloqueia a vista das regiões mais internas. Jatos bipolares poderosos de partículas carregadas são também ejetados. A radiação do toróide pode ser vista diretamente nos comprimentos de onda infravermelhos e, quando se dispersa das partículas em movimento rápido, na região dos raios X.
Os núcleos galácticos ativos estão entre os fenômenos mais dramáticos e interessantes na astronomia extragaláctica. Todos os modelos AGN padrão preveem a presença de um disco toroidal e de acreção, mas os detalhes da região têm sido difíceis de serem estudados diretamente, porque se pensa que o toróide é relativamente pequeno, com apenas centenas de anos-luz de tamanho. O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), no entanto, permitiu recentemente a detecção de estruturas AGNs próximas, tanto na emissão contínua quanto na linha molecular.
A NGC 5643 é uma galáxia espiral frontal que hospeda um AGN e jatos bipolares. No ano passado, o ALMA avistou uma estrutura alongada no seu núcleo, com cerca de oitenta anos-luz de comprimento (cerca de 200 anos-luz de diâmetro em emissão do componente de gás molecular mais frio). Os cientistas propuseram que a estrutura era toróide do AGN e o material molecular relacionado responsável pelo obscurecimento do AGN e pela colimação dos jatos.
Os astrônomos da Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Pepi Fabbiano, Aneta Siemiginowska e Martin Elvis usaram o observatório de raios X Chandra para fazer imagens da região e do seu toro em raios X. Olhando para a energia de uma linha de raios X brilhante de ferro, a equipe encontrou uma estrutura de cerca de 200 anos-luz de extensão que coincide muito bem com a estrutura molecular. Ele parece ser grosso, juntamente com seu tamanho e a densidade estimada das observações do ALMA, sugere que é o disco circumnuclear.
Esse é o primeiro objeto para o qual tanto o Chandra quanto o ALMA identificaram o toróide crítico; Um acréscimo significativo é o fato de que as duas observações abrangem a faixa de comprimentos de onda de raios X a milímetro. Normalmente, essas bandas muito diferentes mostram, respectivamente, materiais extremamente quentes ou extremamente frios, provenientes de regiões muito diferentes, mas a AGN contribui para uma vizinhança muito complexa.
Fonte: Harvard Smithsonian Center for Astrophysics
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