O mistério dos núcleos ativos de galáxias

A equipe, liderada pelos pesquisadores do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) Polychronis Papaderos e Jean Michel Gomes, descobriu que o meio interestelar de algumas galáxias elípticas é tão poroso, que até cerca de 90% da radiação ionizante consegue escapar à absorção pelo meio interestelar.

© NRAO (galáxia 3C353)

A imagem acima mostra a galáxia 3C353, observada na banda rádio. Os jatos têm uma extensão total superior a 391 mil anos-luz.

Esta descoberta tem consequências importantes para a nossa compreensão de um dos fenômenos mais energéticos do Universo, os núcleos ativos de galáxias.

Segundo Papaderos, estes resultados “fornecem a solução de um enigma com 30 anos e um novo modelo conceitual com o qual a família dos núcleos ativos de galáxias se torna muito mais simples do que anteriormente pensávamos”.

Embora sejam já conhecidos há várias décadas, alguns tipos de núcleos ativos de galáxias continuam ainda apresentando vários mistérios. Em particular, a maioria destes objetos apresentam uma emissão muito elevada nas bandas do rádio ou dos raios X, mas quase indetectável no visível. Assim, os astrônomos não eram capazes de estabelecer se este tipo de núcleos ativos de galáxias correspondiam a casos de elevada atividade (evidenciada pela emissão intensa em raios X) ou de baixa atividade (tal como sugerido pela fraca emissão no visível).

As radiações ionizantes produzidas por estrelas, principalmente nas fases finais das suas vidas, são em grande parte absorvidas pelo gás que constitui o meio interestelar das galáxias, sendo depois reemitidas em linhas de emissão caraterísticas desse gás, incluindo, por exemplo, linhas na região do visível.

Por falta de dados com resolução suficiente, durante muito tempo admitiu-se que apenas uma pequena porção da radiação ionizante conseguia escapar à absorção pelo meio interestelar. Graças a novas observações, com maior resolução, a equipe conseguiu agora verificar que isto só é verdade para algumas galáxias.

Com estes resultados, os astrônomos conseguiram finalmente determinar que a disparidade entre as observações no óptico e noutras bandas é devida essencialmente à elevada porosidade do meio interestelar nestas galáxias que, assim, é incapaz de absorver radiação ionizante de forma eficiente. Como consequência, o próprio meio interestelar torna-se também incapaz de emitir energia suficiente sob a forma de luz visível, resultando em luminosidades muito baixas nas linhas de emissão do gás ionizado, quando comparado com raios X ou rádio.

Este resultado traz importantes consequências para a astronomia e para a forma como os astrônomos interpretam observações de galáxias distantes, sendo especialmente importantes para o estudo dos núcleos ativos de galáxias. Esta descoberta constitui, assim, um passo decisivo na investigação e compreensão destes objetos astronômicos.

Esta pesquisa foi publicada no último número da revista Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Centro de Astrofísica da Universidade do Porto