Uma galáxia remota, brilhando com a luz de mais de 300 trilhões de sóis foi descoberta usando os dados do Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA.
© NASA/JPL-Caltech (ilustração da galáxia mais luminosa do Universo)
A galáxia é a mais luminosa já encontrada até hoje e pertence a uma nova classe de objetos recentemente descobertos pelo WISE, as galáxias extremamente luminosas em infravermelho (ELIRGs).
“Nós estamos olhando para uma fase bem intensa da evolução das galáxias”, disse Chao-Wei Tsai do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, na Califórnia, e principal autor do artigo que relata a descoberta. “Essa intensa luz pode ser gerada pelo principal surto de crescimento do buraco negro da galáxia”.
A brilhante galáxia, conhecida como WISE J224607.57-052635.0, pode ter um buraco negro monstruoso no seu núcleo e que está se enchendo de gás. Buracos negros supermassivos sugam gás e matéria em um disco ao seu redor, aquecendo esse disco a temperaturas de milhões de graus e emitindo radiações de alta energia, na luz visível, ultravioleta e raios X. A luz é bloqueada pelos casulos de poeira ao redor. À medida que essa poeira esquenta ela irradia luz infravermelha.
Buracos negros gigantes são comuns no núcleo de galáxias, mas encontrar um grande desses, tão longe assim no cosmos é algo raro. Pelo fato da luz da galáxia hospedeira viajar cerca de 12,5 bilhões de anos até nos alcançar, os astrônomos estão observando o objeto como ele era num passado distante. O buraco negro já tinha bilhões de vezes a massa do Sol quando o nosso Universo só tinha um décimo da idade atual de 13,8 bilhões de anos.
O novo estudo destaca três razões por que os buracos negros nas ELIRGs podem crescer de forma tão massiva. Primeiro, eles podem nascer grandes, ou seja, os buracos negros embrionários podem ser maiores do que se pensava anteriormente.
As outras duas explicações envolvem a quebra do Limite de Eddington, que representa a maior luminosidade que uma estrela com certa massa pode ter e ainda estar em equilíbrio hidrostático. Quando um buraco negro se alimenta, o gás caí em sua direção e é aquecido, expelindo luz. A pressão da luz na verdade empurra o gás para fora, criando um limite de quão rápido o buraco negro pode continuamente devorar matéria. Se um buraco negro rompe esse limite, ele poderia, teoricamente inchar em tamanho. Buracos negros já foram observados rompendo esse limite, mas o buraco negro em estudo deve ter quebrado esse limite de forma repetida para ficar tão grande. Uma teoria alternativa, é que o buraco negro pode simplesmente contorcer esse limite.
“Outra maneira para um buraco negro crescer e ficar assim tão grande é estar passando por uma agitação constante, consumindo alimento mais rápido do que tipicamente se achava possível”, disse Tsai. “Isso pode acontecer se o buraco negro não estiver rodando tão rápido”.
Se um buraco negro gira lentamente o suficiente, ele não irá repelir sua comida. No final, buracos negros de lenta rotação podem ingerir mais matéria do que os mais rápidos.
“Os buracos negros massivos nas ELIRGs poderiam estar se alimentando de mais matéria por um período de tempo mais longo”, disse Andrew Blain da Universidade de Leicester no Reino Unido e co-autor do artigo.
Mais pesquisa é necessária para resolver esse quebra-cabeça das galáxias extremamente luminosas. A equipe planeja melhor determinar a massa do buraco negro central. Sabendo a verdade sobre esses objetos, pode-se ajudar a revelar sua história, bem como de outras galáxias, nesse capítulo crucial e bem agitado da história do cosmos.
O novo estudo reporta um total de 20 novas ELIRGs, incluindo a mais luminosa já encontrada até o momento. Essas galáxias não foram encontradas antes devido a sua distância, e pelo fato de converterem sua poderosa luz visível em uma impressionante quantidade de luz infravermelha.
“Nós descobrimos em um estudo feito com o WISE que metade das galáxias mais luminosas somente são observadas na luz infravermelha”, disse Tsai.
Um artigo foi publicado na revista The Astrophysical Journal.
Fonte: Jet Propulsion Laboratory
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