PODEROSOS JACTOS EMPURRAM MATERIAL PARA FORA DE GALÁXIA
10 de Setembro de 2013
Astrónomos usando uma rede mundial de radiotelescópios descobriram fortes evidências de que um poderoso jacto de material impulsionado até quase à velocidade da luz pelo buraco negro central de uma galáxia está soprando enormes quantidades de gás para fora da galáxia. Este processo, dizem, está limitando o crescimento do buraco negro e a taxa de formação estelar na galáxia e, portanto, é fundamental para a compreensão de como as galáxias se desenvolvem.
Os astrónomos têm teorizado que muitas galáxias deviam ser mais massivas e ter mais estrelas do que têm. Os cientistas propuseram dois mecanismos principais que retardam ou interrompem o processo de crescimento de massa e formação estelar - ventos estelares violentos oriundos de surtos de formação estelar e empurrões de jactos alimentados pelo buraco negro supermassivo da galáxia.
"Com as imagens finamente detalhadas fornecidas por uma combinação intercontinental de radiotelescópios, fomos capazes de ver aglomerados massivos de gás frio que estão sendo empurrados para longe do centro da galáxia pelos jactos alimentados pelo buraco negro," afirma Rafaella Morganti, do Instituto Holandês para Radioastronomia e da Universidade de Groninga.
Os cientistas estudaram uma galáxia chamada 4C12.50, a quase 1,5 mil milhões de anos-luz da Terra. Eles escolheram esta galáxia porque está numa fase onde o "motor" do buraco negro que produz os jactos acaba de ser ligado. À medida que o buraco negro, uma concentração de massa tão densa que nem mesmo a luz pode escapar, puxa material na sua direcção, forma um disco giratório em seu redor. Os processos no disco vão beber à tremenda energia gravitacional do buraco negro para impulsionar o material para fora nos pólos do disco.
Nas extremidades de ambos os jactos, os investigadores descobriram aglomerados de hidrogénio gasoso movendo-se para fora da galáxia a 1000 quilómetros por segundo. Uma das nuvens tem aproximadamente 16.000 vezes a massa do Sol, enquanto a outra contém 140.000 vezes a massa do Sol. A nuvem maior, segundo os cientistas, mede aproximadamente 160 por 190 anos-luz em tamanho.
"Esta é a prova mais definitiva até agora da interacção entre o veloz jacto de tal galáxia e uma densa nuvem interestelar," afirma Morganti. "Nós pensamos que estamos a ver em acção o processo pelo qual um motor central e activo pode remover gás - a matéria-prima para a formação de estrelas - de uma galáxia jovem," acrescenta.
Os cientistas também disseram que as suas observações indicam que os jactos do núcleo galáctico podem expandir e deformar nuvens de gás interestelar para ampliar o efeito de "empurrão" para além da largura estreita dos próprios jactos. Em adição, relatam que, na fase de desenvolvimento de 4C12.50, os jactos podem ser ligados e desligados e assim periodicamente repetir o processo de remoção de gás da galáxia.
Em Julho, outra equipa de cientistas, usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), anunciou que tinham encontrado gás sendo expelido de uma galáxia mais próxima, chamada NGC 253, por um intenso surto de formação estelar.
"Pensa-se que ambos os processos estão em funcionamento em galáxias jovens, muitas vezes ao mesmo tempo, para regular o crescimento dos seus buracos negros centrais bem como a taxa a que formam novas estrelas," afirma Morganti.
Morganti e a sua equipa usaram radiotelescópios na Europa e nos EUA, combinando os seus sinais para fazer um telescópio intercontinental gigante. Nos EUA, estes incluíram o VLBA (Very Long Baseline Array) do NSF (National Science Foundation), um sistema continental de radiotelescópios que vão desde o Hawaii, passando pelo continente americano, até St. Croix nas Ilhas Virgens, e uma antena do VLA (Very Large Array) Karl G. Jansky no estado do Novo México. Os radiotelescópios europeus usados estão em Effelsberg, Alemanha, Westerbok, na Holanda e em Onsala, na Suécia. O poder de resolução extremamente alta, ou a capacidade de ver detalhes finos, fornecido por um sistema tão grande, foi essencial para identificar a localização das nuvens de gás afectadas pelos jactos da galáxia.
Os cientistas publicaram os seus achados na edição de 6 de Setembro da revista Science.
Imagem rádio da galáxia 4C12.50, a quase 1,5 mil milhões de anos-luz de distância da Terra. A ampliação mostra o fim do jacto super-rápido de partículas, onde uma gigantesca nuvem de gás (amarelo-laranja) está sendo empurrada pelo jacto.
Crédito: Morganti et al., NRAO/AUI/NSF
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