Os astrônomos descobriram o maior par de jatos de um buraco negro alguma vez vistos, com um comprimento total de 23 milhões de anos-luz. Isto equivale a alinhar 140 Vias Lácteas, uma atrás da outra.
© IllustrisTNG (ilustração do mais longo sistema de jatos de um buraco negro)
A megaestrutura dos jatos, apelidada de Porfírio em homenagem a um gigante da mitologia grega, data de uma época em que o nosso Universo tinha 6,3 bilhões de anos, ou seja, menos de metade da sua idade atual de 13,8 bilhões de anos. Estes fluxos ferozes, com uma potência total equivalente a trilhões de sóis, são disparados para cima e para baixo de um buraco negro supermassivo no núcleo de uma galáxia remota.
Antes da descoberta de Porfírio, o maior sistema de jatos confirmado era Alcioneu, também com o nome de um gigante da mitologia grega. Alcioneu, que foi descoberto em 2022 pela mesma equipe que encontrou Porfírio, abrange o equivalente a cerca de 100 Vias Lácteas. Para comparação, o conhecido sistema de jatos Centaurus A, o mais próximo da Terra, estende-se por 10 Vias Lácteas.
Esta descoberta mais recente sugere que os sistemas de jatos gigantes podem ter tido uma influência maior na formação de galáxias no Universo jovem do que se pensava. Porfírio existiu durante uma época inicial em que os filamentos finos que ligam e alimentam as galáxias, conhecidos como a teia cósmica, estavam mais próximos uns dos outros do que estão agora. Isto significa que enormes jatos como Porfírio se estendiam por uma maior porção da teia cósmica, em comparação com os jatos no Universo local.
As galáxias e os seus buracos negros centrais coevoluem, e um aspecto importante disto é que os jatos podem espalhar enormes quantidades de energia que afetam o crescimento das suas galáxias hospedeiras e de outras galáxias próximas.
O sistema de jatos Porfírio é o maior encontrado até agora durante um levantamento do céu que revelou um número chocante de megaestruturas tênues: mais de 10.000. Esta enorme população de jatos gigantescos foi encontrada utilizando o radiotelescópio europeu LOFAR (LOw Frequency ARray). Embora se conhecessem centenas de grandes sistemas de jatos antes das observações do LOFAR, pensava-se que eram raros e, em média, de menor dimensão do que os milhares de sistemas descobertos pelo radiotelescópio.
Para procurar sistematicamente mais jatos ocultos, a equipe inspecionou as imagens de rádio a olho nu, utilizou ferramentas de aprendizagem de máquina para analisar as imagens em busca de sinais dos jatos à "espreita" e recorreu à ajuda de cientistas cidadãos de todo o mundo para melhor analisar as imagens. Para encontrar a galáxia que deu origem a Porfírio, a equipe utilizou o GMRT (Giant Metrewave Radio Telescope), na Índia, juntamente com dados auxiliares de um projeto chamado DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), que opera a partir do Observatório Nacional de Kitt Peak, nos EUA.
As observações permitiram identificar o local de origem dos jatos, uma galáxia robusta, cerca de 10 vezes mais massiva do que a Via Láctea. Foi utilizado também o Observatório W. M. Keck, no Havaí, para mostrar que Porfírio está a 7,5 bilhões de anos-luz da Terra.
As observações do Keck revelaram também que Porfírio emergiu daquilo a que se chama um buraco negro ativo em modo radiativo, por oposição a um que está em modo de jato. Quando os buracos negros supermassivos se tornam ativos, ou seja, quando as suas imensas forças da gravidade puxam e aquecem o material circundante, pensa-se que emitem energia sob a forma de radiação ou de jatos. Os buracos negros em modo radiativo eram mais comuns no Universo jovem, ou distante, enquanto os em modo jato são mais comuns no Universo atual.
Ainda não se sabe como é que os jatos se podem estender tão longe das galáxias que os acolhem sem se desestabilizarem. Os jatos espalham raios cósmicos, calor, átomos pesados e campos magnéticos pelo espaço entre galáxias.
Um artigo foi publicado na revista Nature e outro aceito para publicação no periódico Astronomy & Astrophysics.
Fonte: W. M. Keck Observatory
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