Buraco negro descoberto atirando jatos em galáxia vizinha

Com a ajuda de cientistas cidadãos, uma equipe de astrônomos descobriu um buraco negro único expelindo um jato de fogo em outra galáxia. O buraco negro é hospedado por uma galáxia a cerca de um bilhão de anos-luz de distância da Terra chamada RAD12. O trabalho foi publicado hoje na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

 Imagem do buraco negro dentro da galáxia RAD12 vomitando uma grande bolha de rádio unipolar em sua galáxia companheira em fusão. Crédito: Dr. Ananda Hota, GMRT, CFHT, MeerKAT/Atribuição do tipo de licença (CC BY 4.0)

As galáxias são normalmente divididas em duas classes principais com base em sua morfologia: espirais e elípticas. As espirais têm braços espirais opticamente azuis com uma abundância de gás frio e poeira. Nas galáxias espirais, novas estrelas se formam a uma taxa média de uma estrela semelhante ao Sol por ano. Em contraste, as galáxias elípticas parecem amareladas e carecem de características distintas, como braços espirais. 

A formação de estrelas em galáxias elípticas é muito escassa; ainda é um mistério para os astrônomos por que as galáxias elípticas que vemos hoje não formam novas estrelas há bilhões de anos. Evidências sugerem que buracos negros supermassivos ou “monstros” são os responsáveis. Esses buracos negros “monstros” expelem jatos gigantescos feitos de elétrons se movendo em velocidades muito altas em outras galáxias, esgotando o combustível necessário para a futura formação de estrelas: gás frio e poeira. 

A natureza única do RAD12 foi observada em 2013 usando dados ópticos do Sloan Digitized Sky Survey (SDSS) e dados de rádio do Very Large Array (FIRST survey). No entanto, a observação de acompanhamento com o Giant Meterwave Radio Telescope (GMRT) na Índia foi necessária para confirmar sua natureza verdadeiramente exótica: o buraco negro em RAD12 parece estar ejetando o jato apenas em direção a uma galáxia vizinha, chamada RAD12-B. Em todos os casos, os jatos são ejetados aos pares, movendo-se em direções opostas em velocidades relativísticas. Por que apenas um jato é visto vindo do RAD12 continua sendo um enigma para os astrônomos.

Uma haste cônica de plasma jovem é vista sendo ejetada do centro e alcança muito além das estrelas visíveis de RAD12. As observações do GMRT revelaram que o plasma mais fraco e mais antigo se estende muito além do caule cônico central e se expande como a tampa de um cogumelo (visto em vermelho na imagem tricolor). Toda a estrutura tem 440 mil anos-luz de comprimento, muito maior do que a própria galáxia hospedeira. 

RAD12 é diferente de tudo conhecido até agora; esta é a primeira vez que um jato foi observado colidindo com uma grande galáxia como RAD12-B. Os astrônomos estão agora um passo mais perto de entender o impacto de tais interações nas galáxias elípticas, o que pode deixá-las com pouco gás frio para a futura formação de estrelas. 

O líder de pesquisa Dr. Ananda Hota diz: “Estamos entusiasmados por ter descoberto um sistema raro que nos ajuda a entender o feedback de jato de rádio de buracos negros supermassivos na formação de estrelas de galáxias durante fusões. Observações com o GMRT e dados de vários outros telescópios, como o O radiotelescópio MeerKAT sugere fortemente que o jato de rádio em RAD12 está colidindo com a galáxia companheira. 

A pesquisa aparece como “descoberta científica do cidadão RAD@home de um AGN vomitando uma grande bolha de rádio unipolar em sua galáxia companheira em fusão”, publicada em Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 

Fonte: phys.org