Astrónomos descobriram a maior explosão até agora observada no Universo

Foi descoberta a maior explosão observada no Universo. A erupção gigantesca teve origem num buraco negro, num enxame de galáxias à distância de centenas de milhões de anos-luz.

“De certa forma, esta explosão pode comparar-se à erupção que destruiu o topo do Monte de Santa Helena, em 1980,” disse Simona Giacintucci, do Naval Research Laboratory, em Washington, DC, e autora principal do estudo. “A diferença fundamental é que podíamos colocar quinze Via Lácteas seguidas na cratera criada pela erupção no gás quente do enxame.”

Os astrónomos fizeram esta descoberta a partir de dados de raios-X dos observatórios Chandra, da NASA, e XMM-Newton, da ESA, e ainda dados de rádio do MWA (Murchison Widefield Array), na Austrália, e do GMRT (Giant Metrewave Radio Telescope), na Índia.

A incomparável explosão foi detetada no enxame de galáxias de Ofiúco, que fica a cerca de 390 milhões de anos-luz da Terra. Os enxames de galáxias são as maiores estruturas do Universo, unidas pela gravidade e contendo milhares de galáxias individuais, matéria escura e gás quente.

No centro do enxame de Ofiúco, existe uma grande galáxia que contém um buraco negro supermassivo. É esse buraco negro que os investigadores pensam ser a fonte da erupção.

Embora os buracos negros sejam conhecidos por atrair matéria, expelem frequentemente quantidades extraordinárias de matéria e energia. Isto acontece quando a matéria que cai em direção ao buraco negro é redirecionada para jatos, ou feixes, que explodem no espaço e chocam com o material circundante.

Observações realizadas pelo Chandra em 2016 revelaram sinais da explosão gigante no enxame de galáxias de Ofiúco. Norbert Werner e a sua equipa relataram a descoberta de uma invulgar borda curva na imagem do enxame obtida pelo Chandra. Colocaram a hipótese de a descoberta representar parte da parede de uma cavidade no gás quente criada pelos jatos do buraco negro supermassivo. No entanto, a hipótese foi descartada, em parte porque seria necessária uma quantidade enorme de energia para o buraco negro criar uma cavidade tão grande.

O mais recente estudo da equipa de Giacintucci mostra que ocorreu de facto uma enorme explosão. Com efeito, a aresta curva é também detetada pelo XMM-Newton, confirmando a observação do Chandra. O avanço crucial deveu-se ao uso de novos dados de rádio do MWA e do arquivo do GMRT que mostraram que a borda curva é realmente parte da parede de uma cavidade, porque faz fronteira com uma região preenchida por de emissão de rádio. Esta emissão deve-se a eletrões acelerados quase até à velocidade da luz. A aceleração teve provavelmente origem no buraco negro supermassivo.

“Os dados do rádio ajustam-se aos dos raios-X como uma mão a uma luva”, disse Maxim Markevitch, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, em Greenbelt, Maryland, coautor do estudo. “Este é o argumento decisivo que nos diz que aqui ocorreu uma erupção de dimensões sem precedentes.”

A quantidade de energia necessária para criar a cavidade em Ofiúco é cerca de cinco vezes superior à do anterior recordista, MS 0735+74, e centenas e milhares de vezes superior à dos enxames típicos.

A erupção do buraco negro já deve ter terminado porque os investigadores não veem nenhum sinal de jatos presentes nos dados de rádio. Este apagamento pode ser explicado pelos dados do Chandra, que mostram que o gás mais denso e mais frio observado em raios-X se localiza agora numa posição diferente em relação à galáxia central. Se este gás se tiver afastado da galáxia, terá privado o buraco negro de combustível para o seu crescimento, desativando os jatos.

O deslocamento do gás é provavelmente provocado pela sua agitação em torno do centro do enxame. Em geral, a fusão de dois enxames de galáxias desencadeia tal agitação, mas aqui poderá ter sido desencadeada pela erupção.

Um dos enigmas é que apenas se observa uma região gigante de emissão de rádio, e estes sistemas têm geralmente duas, em lados opostos do buraco negro. É possível que o gás do outro lado da cavidade do enxame seja menos denso e que as emissões de rádio se tenham aí desvanecido mais rapidamente.

“Como costuma acontecer em astrofísica, precisamos efetivamente de observações em vários comprimentos de onda para compreendermos os processos físicos em questão,” disse Melanie Johnston-Hollitt, do Centro Internacional de Radioastronomia da Austrália, coautora do estudo. “As informações combinadas de telescópios de raios-X e de rádio revelaram esta fonte extraordinária, mas serão necessários mais dados para responder às muitas questões que este objeto ainda nos coloca”.

O artigo que descreve estes resultados surge na edição de 27 de fevereiro da revista The Astrophysical Journal.

Fonte da notícia: NASA