Os astrônomos descobriram uma das mais poderosas erupções de um buraco negro alguma vez registrada.
© Chandra / LOFAR / Hubble (aglomerado de galáxias SDSS J1531)
Esta megaexplosão, ocorrida há bilhões de anos, pode ajudar a explicar a formação de um impressionante padrão de aglomerados de estrelas em torno de duas galáxias massivas, semelhante a contas num cordão.
Esta descoberta foi feita no sistema conhecido como SDSS J1531+3414 (SDSS J1531 para abreviar), que se situa a 3,8 bilhões de anos-luz da Terra. Para este estudo foram utilizados vários telescópios, incluindo o observatório de raios X Chandra da NASA e o radiotelescópio LOFAR (Low Frequency Array).
O SDSS J1531 é um enorme aglomerado de galáxias que contém centenas de galáxias individuais e enormes reservatórios de gás quente e matéria escura. No coração de SDSS J1531, duas das maiores galáxias do aglomerado estão colidindo uma com a outra. Ao redor destas galáxias gigantes em fusão está um conjunto de 19 grandes aglomerados estelares, chamados superaglomerados, dispostos numa formação em "S" que se assemelha a contas num cordão.
Uma equipe de astrônomos utilizou dados de raios X, no rádio e no visível para desvendar a provável formação desta cadeia incomum de aglomerados de estrelas. A descoberta de evidências de uma antiga e titânica erupção em SDSS J1531 forneceu uma pista vital. A erupção terá ocorrido quando o buraco negro supermassivo no centro de uma das grandes galáxias produziu um jato extremamente poderoso. À medida que o jato se deslocava pelo espaço, empurrou o gás quente circundante para longe do buraco negro, criando uma cavidade gigantesca.
A prova da existência de uma cavidade provém de "asas" de emissão brilhante em raios X, observadas com o Chandra, que traçam o gás denso perto do centro de SDSS J1531. Estas asas constituem a orla da cavidade e o gás menos denso no meio faz parte da cavidade. O LOFAR mostra ondas de rádio provenientes dos remanescentes das partículas energéticas do jato que preenchem a cavidade gigante. Em conjunto, estes dados fornecem evidências convincentes de uma explosão antiga e massiva.
Os astrônomos também descobriram gás frio e ameno localizado perto da abertura da cavidade, detectado com o ALMA (Atacama Large Millimeter and submillimeter Array) e com o telescópio Gemini Norte, respectivamente. Os pesquisadores argumentam que parte do gás quente empurrado para longe do buraco negro acabou por arrefecer, formando gás frio e ameno. A equipe pensa que os efeitos de maré das duas galáxias em fusão comprimiram o gás ao longo de trajetórias curvas, levando à formação de aglomerados estelares com o padrão "contas num cordão".
Os astrônomos reconstruíram neste aglomerado uma sequência provável de eventos que ocorreram ao longo de uma vasta variabilidade de distâncias e tempo. Começou com o buraco negro, com uma pequena fração de um ano-luz de diâmetro, formando uma cavidade com quase 500.000 anos-luz de largura. Este acontecimento único desencadeou a formação dos jovens aglomerados estelares cerca de 200 milhões de anos mais tarde, cada um com alguns milhares de anos-luz de diâmetro.
Os astrônomos apenas observaram ondas de rádio e uma cavidade de um jato, mas os buracos negros normalmente disparam dois jatos em direções opostas. A equipe observou emissões de rádio mais longe das galáxias que podem ser os remanescentes de um segundo jato, mas não estão associadas a uma cavidade detectada. Supõe-se que os sinais de rádio e de raios X da outra erupção podem ter desvanecido ao ponto de não serem detectáveis.
Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.
Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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