Jatos de gases em galáxia ativa desafiam modelo astrofísico

O modelo astrofísico que explica o comportamento da região central de galáxias com núcleo ativo pode precisar ser reformulado após a observação de ejeção de gases em direção diferente da conhecida no centro da galáxia espiral NGC 5929. Nessa galáxia há um buraco negro supermassivo, com massa superior à de milhões de sóis. O fenômeno inédito foi medido por astrofísicos das universidades federais de Santa Maria (UFSM) e do Rio Grande do Sul (UFRGS). Eles usaram o telescópio Gemini Norte com espelho de oito metros de diâmetro e instalado no Havaí (EUA) para capturar imagens que mostram o gás sendo expelido ao longo do plano do disco de acreção, estrutura formada por material difuso em rotação, como gases e poeira, ao redor do buraco negro.

Esse fenômeno ocorre em galáxias com núcleo ativo, classificação dada àquelas em cuja região central um buraco negro devora todo gás, matéria e até a luz ao seu redor. Apenas 10% das galáxias conhecidas são assim. Já sabíamos que jatos de partículas eram lançados perpendicularmente ao disco de acreção e que os outflows (jatos de gás que saem do centro da galáxia) acompanham a direção desse fluxo. No entanto, o nosso grupo registrou um outflow perpendicular ao jato de partículas, portanto ao longo do plano do disco de acreção, ao contrário do que os modelos para os núcleos de galáxias ativas sugerem”, explica Thaisa Storchi Bergmann, coordenadora do projeto e chefe do Departamento de Astrofísica e Astronomia do Instituto de Física da UFRGS.

A luz proveniente do disco de acreção ao redor do buraco negro da NGC 5929 não é diretamente visível da Terra devido à orientação com que vemos a galáxia, vê-se o disco de perfil. Este posicionamento faz com que uma estrutura presente nas galáxias ativas, formada por nuvens de gás molecular e poeira cósmica (a toroide de poeira) bloqueie a visão da luz que sai do disco de acreção. A tese de que esses cinturões de poeira cósmica seriam estruturas estáticas, impenetráveis, perde força frente aos resultados obtidos pelos brasileiros, uma vez que foi observada uma ejeção de gás atravessando, ou empurrando, essa camada que pode fazer parte do que os astrofísicos chamam de “outflow equatorial”.

Para o astrofísico Rogemar André Riffel, professor do Departamento de Física da UFSM e primeiro autor do artigo, a medição do fenômeno acrescenta mais uma peça ao quebra-cabeças que pode ajudar a explicar a evolução das galáxias no Universo. “Observamos na prática a aplicação dos novos modelos astrofísicos que sugerem outflows equatoriais ao longo do disco de acreção. Nosso resultado confronta modelos tanto no caso da ejeção de matéria quanto de toroides em torno dos buracos negros”, diz.

A NGC 5929 é uma galáxia ativa da classe Seyfert, cujo buraco negro emite muito mais radiação e energia do que todas as suas estrelas juntas. Além disso, a NGC 5929 também interage intensamente com sua vizinha NGC 5930, com quem deve colidir daqui a alguns milhões de anos. Tudo isso acontece a 140 milhões de anos-luz da Terra, na direção da constelação do Boieiro, cuja estrela mais brilhante é Arcturus. Compreender como a NGC 5929 se formou e o papel da influência da NGC 5930 em sua evolução pode ajudar na projeção do futuro da nossa própria galáxia, a Via Láctea, segundo conta Rogério Riffel, professor do Departamento de Astronomia da UFRGS, outro coautor do estudo.

Atualmente em rota de colisão com Andrômeda, a Via Láctea não é do tipo Seyfert, mas pode vir a ser. Segundo os astrofísicos, a aproximação de Andrômeda poderá provocar atividade no núcleo da Via Láctea, deslocando gás para o centro até que ele seja capturado e engolido pelo buraco negro que existe ali. Isto causaria a formação de um disco de acreção, capaz de produzir jatos de partículas, outflows de gás e emitir radiação. Mas ainda não há motivos para preocupação: o encontro entre as duas galáxias é estimado para daqui a cerca de 4 bilhões de anos.

A descoberta feita pelo grupo anima astrofísicos que atuam no país. Para a pesquisadora Zulema Abraham, do Instituto de Astronomia da Universidade de São Paulo (IAG-USP), o trabalho é muito relevante. “São muito interessantes os resultados alcançados pelos meus colegas do Sul, porque suas observações demonstraram, por meio de medições da velocidade do gás perto do núcleo, que o disco de acreção da NGC 5929 está em pleno processo de expansão”, avalia a especialista.

Um artigo intitulado An outflow perpendicular to de radio jet in the Seyfert nucleus of NGC 5929 foi publicado no The Astrophysical Journal.

Fonte: Astro News

Fapesp