Foi encontrada a maior explosão já vista no Universo. Esta gigantesca erupção recorde veio de um buraco negro num distante aglomerado de galáxias a centenas de milhões de anos-luz de distância.
© Chandra/XMM-Newton/MWA/GMRT (erupção desencadeada por um buraco negro)
"De certa forma, esta explosão é semelhante ao modo como a erupção do Monte Santa Helena em 1980 destruiu o topo da montanha," disse Simona Giacintucci do Naval Research Laboratory em Washington, EUA, autora principal do estudo. "Uma diferença fundamental é que podíamos colocar quinze Vias Lácteas seguidas na cratera criada pela erupção que perfurou o gás quente do aglomerado."
Os astrônomos fizeram esta descoberta usando dados de raios X do Observatório Chandra da NASA, do XMM-Newton da ESA, e dados rádio do MWA (Murchison Widefield Array) na Austrália e do GMRT (Giant Metrewave Radio Telescope) na Índia.
A incomparável explosão foi detectada no aglomerado de galáxias de Ofiúco, que fica a cerca de 390 milhões de anos-luz da Terra. Os aglomerados de galáxias são as maiores estruturas do Universo mantidas juntas pela gravidade, contendo milhares de galáxias individuais, matéria escura e gás quente.
No centro do aglomerado de galáxias de Ofiúco, existe uma grande galáxia que contém um buraco negro supermassivo. Os cientistas pensam que a fonte da erupção gigantesca é este buraco negro.
Embora os buracos negros sejam famosos por puxar material na sua direção, normalmente expelem quantidades prodigiosas de material e energia. Isto ocorre quando a matéria que cai em direção ao buraco negro é redirecionada para jatos, ou feixes, expelidos para o espaço e que chocam com qualquer material circundante.
As observações do Chandra relatadas em 2016 revelaram pela primeira vez pistas da explosão gigante no aglomerado de galáxias de Ofiúco. Norbert Werner e colegas divulgaram a descoberta de uma incomum borda curva na imagem do aglomerado pelo Chandra. Consideraram se isso representava parte da parede de uma cavidade no gás quente criado pelos jatos do buraco negro supermassivo. No entanto, descartaram esta possibilidade, em parte porque seria necessária uma quantidade enorme de energia para o buraco negro criar uma cavidade tão grande.
O estudo mais recente por Giacintucci e colegas mostra que ocorreu uma enorme explosão. Primeiro, mostraram que a aresta curva também é detectada pelo XMM-Newton, confirmando a observação do Chandra. O seu avanço crucial foi a utilização de novos dados de rádio do MWA e do arquivo do GMRT para mostrar que a orla curva faz realmente parte da parede de uma cavidade, porque faz fronteira com uma região cheia de emissão de rádio. Esta emissão é de elétrons acelerados até quase à velocidade da luz. A aceleração provavelmente teve origem no buraco negro supermassivo.
A quantidade de energia necessária para criar a cavidade em Ofiúco é cerca de cinco vezes maior que o recordista anterior, MS 0735+74, e centenas de milhares de vezes maior que os aglomerados típicos.
A erupção do buraco negro deve ter terminado porque os cientistas não vêm nenhuma evidência de jatos atuais nos dados de rádio. Este desligar pode ser explicado pelos dados do Chandra, que mostram que o gás mais denso e mais frio visto em raios X está atualmente localizado numa posição diferente da galáxia central. Se este gás se tiver afastado da galáxia, terá privado o buraco negro de combustível para o seu crescimento, desligando os jatos.
Este deslocamento de gás é provavelmente provocado pela agitação do gás em torno do meio do aglomerado, como vinho num copo. Normalmente, a fusão de dois aglomerado de galáxias desencadeia tal agitação, mas aqui pode ter sido deflagrada pela erupção.
Um enigma é que apenas é vista uma região gigante de emissão de rádio, pois estes sistemas geralmente contêm duas em lados opostos do buraco negro. É possível que o gás do outro lado da cavidade do aglomerado seja menos denso, de modo que as emissões de rádio desvaneceram mais rapidamente.
O artigo que descreve estes resultados foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.
Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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