Buraco negro “adormecido” explode como vulcão cósmico

Galáxia revela jatos renovados de um buraco negro cercado por uma estrutura colossal e turbulenta

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Ilustração de um buraco negro supermassivo.
Ilustração de um buraco negro supermassivo.

Um buraco negro supermassivo no centro da galáxia J1007+3540 voltou a lançar jatos poderosos após quase 100 milhões de anos de inatividade. O fenômeno, registrado com radiotelescópios, revelou uma estrutura caótica e imensa, que se estende por quase 1 milhão de anos-luz. O caso chama atenção porque oferece uma das imagens mais claras já obtidas de um buraco negro “renascido” em ação.

O sistema foi observado com os radiotelescópios LOFAR, na Holanda, e o uGMRT, na Índia. As imagens mostram jatos recém-reativados saindo do núcleo da galáxia e batendo contra o ambiente hostil ao redor.

Esse choque distorce, comprime e curva o material lançado, como se a erupção precisasse abrir caminho contra uma pressão cósmica enorme. Veja:

Após 100 milhões de anos de inatividade, o buraco negro supermassivo no centro da galáxia J1007+3540 está brilhando intensamente.
Após 100 milhões de anos de inatividade, o buraco negro supermassivo no centro da galáxia J1007+3540 está brilhando intensamente. Imagem: LOFAR/Pan-STARRS/S. Kumari et al.

Um “vulcão cósmico” que voltou à vida

A comparação com um vulcão não surgiu por acaso. Os astrônomos descrevem o evento como uma nova erupção depois de um longo período de calmaria. Só que, neste caso, a escala é astronômica.

De acordo com o ScienceDaily, a pesquisadora Shobha Kumari, da Faculdade Municipal de Midnapore, na Índia, afirmou que é como ver “um vulcão cósmico entrar em erupção de novo após eras de calmaria, só que grande o bastante para esculpir estruturas que se estendem por quase um milhão de anos-luz pelo espaço”.

Ela acrescentou que essa sobreposição de jatos jovens dentro de lobos antigos e já esgotados é a marca de um AGN (Núcleo Galáctico Ativo) episódico. Esse termo descreve uma galáxia cujo motor central liga e desliga ao longo de escalas de tempo cósmicas.

As pistas de várias erupções

Embora a maioria das galáxias tenha buracos negros supermassivos, apenas uma pequena parte delas produz jatos gigantes de plasma magnetizado visíveis em ondas de rádio. J1007+3540 se destaca porque mostra com clareza vários ciclos de atividade.

As imagens revelam um jato interno, compacto e brilhante, que indica atividade recente. Em volta dele aparece uma região maior, formada por plasma antigo e enfraquecido, deixado por erupções anteriores. Esse material mais velho foi esticado e comprimido pelas condições severas do aglomerado de galáxias ao redor.

O ambiente também molda a galáxia

J1007+3540 está mergulhada em um aglomerado preenchido por gás extremamente quente. Isso gera uma pressão externa muito maior do que a observada na maioria das radiogaláxias. Conforme os jatos avançam, esse ambiente força o fluxo a se dobrar e se retorcer.

As imagens do LOFAR mostram que o lobo norte ficou muito comprimido e deformado. Os dados indicam um fluxo curvo de plasma que parece empurrado para o lado pelo gás do entorno. Já as observações do uGMRT apontam que essa região comprimida tem um espectro de rádio ultraíngreme, sinal de partículas muito antigas, que já perderam grande parte da energia.

Outro detalhe importante é uma cauda longa e fraca de emissão que se estende para sudoeste. Ela sugere que o plasma magnetizado está sendo arrastado através do aglomerado, deixando para trás um rastro difuso que persiste há milhões de anos.

O que esse caso ajuda a entender

Para os cientistas, sistemas como esse ajudam a entender com que frequência buracos negros alternam fases ativas e silenciosas, como os jatos mudam com o tempo e como o ambiente ao redor pode remodelar galáxias inteiras.

Dr. Sabyasachi Pal, também do Faculdade Municipal de Midnapore, afirmou que J1007+3540 está entre os exemplos mais claros e espetaculares de AGN episódico com interação entre jato e aglomerado, em que o gás quente ao redor dobra, comprime e distorce os jatos.

Agora, a equipe pretende observar a região central da galáxia com instrumentos de maior resolução. A meta é acompanhar com mais detalhe como esses jatos recém-reativados atravessam esse cenário extremo.

A pesquisa foi publicada no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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Sobre o Autor

Hemerson Brandão
Hemerson Brandão

Hemerson é editor-chefe, repórter e copywriter, escrevendo sobre espaço, tecnologia e, às vezes, sobre outros temas da cultura nerd. Grande entusiasta da astronomia, também é interessado em exploração espacial e fã de Star Trek.

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