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Detectada a mais poderosa explosão de um buraco negro no universo

Daniele Cavalcante

A mais poderosa explosão já vista no universo foi descoberta por astrônomos em Ophiuchus, um grande aglomerado com milhares de galáxias, gás quente e matéria escura unidos pela gravidade, a cerca de 390 milhões de anos-luz de distância. A erupção recordista provavelmente está relacionada a jatos poderosos liberados por um buraco negro supermassivo localizado na galáxia central do aglomerado.

Essa descoberta foi feita por astrônomos que usaram dados de alguns dos maiores observatórios espaciais e radiotelescópios disponíveis - o Chandra da NASA, o XMM-Newton da ESA, o Murchison Widefield Array (MWA) na Austrália e o Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) na Índia.

"De certa forma, essa explosão é semelhante à erupção do Monte Santa Helena, em 1980, que arrancou o topo da montanha", diz Simona Giacintucci, principal autora do estudo, do Laboratório de Pesquisa Naval dos Estados Unidos. A diferença é que você poderia colocar quinze Via Lácteas enfileiradas dentro da cratera que essa erupção criou ao perfurar o gás quente do aglomerado, explica a pesquisadora.

Explosão sem precedentes

Embora os buracos negros sejam conhecidos por engolir toda a matéria que se aproximar demais, eles também podem expelir quantidades enormes de material e energia. Os jatos produzidos por este fenômeno explodem no espaço e se chocam com qualquer material que estiver por perto.

Na imagem abaixo, o gás quente difuso que permeia o aglomerado é destacado pelo XMM-Newton (em rosa), pelo GMRT (em azul) e pelos dados de uma pesquisa chamada 2MASS (mostrados em branco). No canto inferior direito, está em destaque a visualização de raios-X ampliada do Chandra. Os pontos brilhantes espalhados pela imagem representam estrelas e galáxias.

(Imagem: NASA/CXC/NRL/S. Giacintucci/ESA/XMM-Newton/NCRA/TIFR/GMRT/2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NSF

Em 2016, o Chandra já havia obtido dados que revelaram pela primeira vez algumas pistas de que havia uma explosão gigante no aglomerado de galáxias Ophiuchus. A imagem do observatório mostrou uma borda curva incomum, e os pesquisadores cogitaram se isso representava que havia uma cavidade no meio do gás quente criada por jatos do buraco negro supermassivo. Eles descartaram essa possibilidade, porque seria necessária uma enorme quantidade de energia para o buraco negro criar uma cavidade tão grande.

Mas nas últimas observações, Giacintucci e seus colegas descobriram que uma enorme explosão realmente aconteceu por lá. A borda curva é, de fato, parte da parede de uma cavidade criada no gás e faz fronteira com uma região cheia de emissões de rádio. Essas emissões são aceleradas até quase a velocidade da luz, e isso ocorre provavelmente por causa de uma aceleração proveniente do buraco negro supermassivo.

A quantidade de energia necessária para criar a cavidade encontrada em Ophiuchus é cerca de cinco vezes maior que a explosão que bateu o recorde anterior e centenas - ou milhares - de vezes maior que as encontradas nos aglomerados típicos.

No entanto, a erupção do buraco negro deve ter terminado, pois os pesquisadores não encontraram nenhuma evidência de jatos atuais nos dados de rádio, provavelmente porque o gás mais denso está agora em uma posição diferente da galáxia central. Isso significa que o buraco negro supermassivo ficou sem “alimento” para o seu crescimento e, portanto, deixou de produzir os jatos.

Mistérios para desvendar

Embora tenham comprovado a existência de uma explosão recente, a equipe ainda precisa responder algumas perguntas que o fenômeno deixou como desafio aos astrônomos. Um dos mistérios é que apenas uma região gigante de emissão de rádio é vista nas imagens, mas esses sistemas geralmente contêm duas emissões, em lados opostos do buraco negro.

Uma explicação possível para a ausência da segunda emissão é que o gás do outro lado do aglomerado tenha sido menos denso. Isso faria com que a emissão de rádio desaparecesse mais rapidamente.

"Precisamos de observações de vários comprimentos de onda para entender realmente os processos físicos em funcionamento", disse Melanie Johnston-Hollitt, coautora do estudo. "Ter as informações combinadas dos raios X e dos radiotelescópios revelou essa fonte extraordinária, mas serão necessários mais dados para responder às muitas perguntas restantes que esse objeto coloca".

Fonte: Canaltech

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