Galáxias em choque criam círculos de rádio estranhos?

Nos últimos cinco anos, astrônomos descobriram um novo tipo de fenômeno astronômico que existe em grandes escalas – maior do que galáxias inteiras. Eles são chamados de ORCs (círculos de rádio estranhos), e parecem anéis gigantes de ondas de rádio se expandindo para fora como uma onda de choque.

Esta imagem de vários comprimentos de onda do Cloverleaf ORC (círculo de rádio ímpar) combina observações de luz visível do DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) Legacy Survey em branco e amarelo, raios-X de XMM-Newton em azul e rádio de ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder) em vermelho. X. Zhang e M. Kluge (MPE), B. Koribalski (CSIRO) 

Até agora, os ORCs nunca haviam sido observados em nenhum comprimento de onda além do rádio, mas de acordo com um novo artigo divulgado em 30 de abril de 2024, os astrônomos capturaram raios-X associados a um ORC pela primeira vez. 

A descoberta oferece algumas novas pistas sobre o que pode estar por trás da criação de um ORC.

Enquanto muitos eventos astronômicos, como explosões de supernovas, podem deixar para trás restos circulares, os ORCs parecem exigir uma explicação diferente.

"A potência necessária para produzir uma emissão de rádio tão expansiva é muito forte", disse Esra Bulbul, principal autora do novo artigo. "Algumas simulações podem reproduzir suas formas, mas não sua intensidade. Nenhuma simulação explica como criar ORCs."

As ORCs podem ser um desafio para estudar, em parte porque geralmente só são visíveis em comprimentos de onda de rádio. Eles não foram associados anteriormente a emissões de raios-X ou infravermelho, nem houve qualquer sinal deles em comprimentos de onda ópticos. Às vezes, ORCs cercam uma galáxia visível, mas nem sempre (oito foram descobertos até hoje em torno de galáxias elípticas conhecidas).

Usando o telescópio XMM-Newton da ESA, Bulbul e sua equipe observaram um dos ORCs conhecidos mais próximos, um objeto chamado Cloverleaf, e encontraram um componente de raios-X impressionante para o objeto.

"Esta é a primeira vez que alguém vê emissão de raios-X associada a um ORC", disse Bulbul. "Era a chave que faltava para desvendar o segredo da formação do Trevo."

Esta imagem do primeiro ORC (estranho círculo de rádio) já descoberto, apropriadamente apelidado de ORC-1, sobrepõe observações de rádio do telescópio MeerKAT da África do Sul em verde sobre um mapa óptico e infravermelho do projeto internacional DES (Dark Energy Survey). J. Inglês (U. Manitoba)/UEM/MeerKAT/DES (CTIO)

As radiografias do trevo mostram gás que foi aquecido e excitado por algum processo. Neste caso, as emissões de raios-X revelam dois grupos de galáxias (totalizando cerca de uma dúzia de galáxias no total) que começaram a se fundir dentro do Cloverleaf, aquecendo o gás a 15 milhões de graus Fahrenheit.

As fusões caóticas de galáxias são interessantes, mas não conseguem explicar o Cloverleaf por si só. As fusões de galáxias acontecem em todo o universo, enquanto as ORCs são um fenômeno raro. Há algo único acontecendo para criar algo como o Cloverleaf.

"As fusões compõem a espinha dorsal da formação da estrutura, mas há algo especial neste sistema que impulsiona a emissão de rádio", disse Bulbul. "Não podemos dizer agora o que é, então precisamos de mais e mais dados profundos de telescópios de rádio e raios-X."

Isso não significa que os astrônomos não tenham palpites.

"Uma ideia fascinante para o poderoso sinal de rádio é que os buracos negros supermassivos residentes passaram por episódios de atividade extrema no passado, e elétrons relíquias dessa atividade antiga foram reacelerados por esse evento de fusão", disse Kim Weaver, cientista do projeto da Nasa para XMM-Newton.

Em outras palavras, ORCs como o Cloverleaf podem exigir uma história de origem em duas partes – emissões poderosas de buracos negros supermassivos ativos, seguidas por ondas de choque de fusão de galáxias que dão um segundo chute nessas emissões.

Fonte: universetoday.com