sábado, 11 de abril de 2020

Obtidas provas fotográficas de jato emergindo da colisão de galáxias

Uma equipe de pesquisadores da Faculdade de Ciências da Universidade de Clemson, Carolina do Sul, EUA, em colaboração com colegas internacionais, divulgou a primeira detecção definitiva de um jato relativista emergindo de duas galáxias em colisão; em essência, a primeira prova fotográfica de que a fusão de galáxias pode produzir jatos de partículas carregadas que viajam quase à velocidade da luz.


© Vaidehi Paliya (colisão entre as galáxias)

A galáxia Seyfert 1, TXS 2116-077 (à direita), colide com outra galáxia espiral de massa semelhante, criando um jato relativista no centro de TXS. Ambas as galáxias têm NGAs (núcleos galácticos ativos).

Além disso, os cientistas descobriram anteriormente que estes jatos podiam ser encontrados em galáxias elípticas, que podem ser formadas na fusão de duas galáxias espirais. Agora, têm uma imagem que mostra a formação de um jato de duas galáxias mais jovens em forma de espiral.

O fato de o jato ser tão jovem permitiu que os cientistas vissem claramente a sua galáxia hospedeira.

As colisões de galáxias já foram fotografadas muitas vezes. Mas, Vaidehi Paliya e Marco Ajello são os primeiros a captar a fusão de duas galáxias onde existe um jato totalmente apontado para nós ainda que muito jovem.

Normalmente, um jato emite luz tão poderosa que não podemos ver a galáxia por trás. É como tentar olhar para um objeto e alguém apontar uma lanterna brilhante aos nossos olhos. Tudo o que podemos ver é a lanterna. Este jato é menos poderoso, de modo que podemos na verdade ver a galáxia onde nasceu.

Os jatos são dos fenômenos astrofísicos mais poderosos do Universo. Podem emitir mais energia por segundo do que o nosso Sol produzirá durante toda a sua vida. Esta energia está na forma de radiação, como ondas de rádio intensas, raios X e raios gama.

Pensa-se que os jatos nascem de galáxias elípticas mais antigas, com um NGA (núcleo galáctico ativo), um buraco negro supermassivo que reside no seu centro. Como ponto de referência, os cientistas pensam que todas as galáxias têm buracos negros supermassivos no centro, mas nem todas têm núcleos galácticos ativos. Por exemplo, o buraco negro supermassivo da nossa Via Láctea está adormecido.

Os cientistas teorizam que os NGAs crescem atraindo gravitacionalmente gás e poeira através de um processo chamado acreção. Mas nem toda esta matéria é acretada para o buraco negro. Algumas das partículas tornam-se aceleradas e são expelidas para fora em feixes estreitos na forma de jatos.

Ajello pensa que a imagem da equipe mostra as duas galáxias, uma galáxia Seyfert 1 conhecida como TXS 2116-077 e outra galáxia de massa semelhante, enquanto colidiam pela segunda vez devido à quantidade de gás presente na imagem.

"Eventualmente, todo o gás será expelido para o espaço e, sem gás, uma galáxia não consegue formar mais estrelas," disse Ajello. "Sem gás, o buraco negro será desligado e a galáxia ficará adormecida."

Daqui a bilhões de anos, a nossa própria Via Láctea se fundirá com a vizinha Galáxia de Andrômeda.

"Os cientistas realizaram simulações numéricas detalhadas e previram que este evento acabaria levando à formação de uma galáxia elíptica gigante," disse Paliya. "Dependendo das condições físicas, poderá hospedar um jato relativista, mas isso é no futuro distante."

A equipe captou a imagem usando um dos maiores telescópios terrestres do mundo, o telescópio óptico e infravermelho Subaru de 8,2 metros localizado no Havaí. Realizaram observações subsequentes com o GTC (Gran Telescopio Canarias) e com o telescópio William Herschel na ilha de La Palma, Espanha, bem como com o telescópio espacial de raios X Chandra da NASA.

Os resultados foram relatados no periódico The Astrophysical Journal.

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias

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