Impressão artística de chuva fria intergaláctica.
Créditos: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry/SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma equipa internacional de astrónomos foi testemunha de um evento meteorológico cósmico nunca antes observado — um enxame de enormes nuvens de gás intergaláctico “chovendo” sobre um buraco negro supermassivo situado no centro de uma enorme galáxia a um milhar de milhões de anos-luz de distância da Terra.
Os resultados deste trabalho serão publicados na revista Nature a 9 de junho de 2016.
Impressão artística de chuva fria intergaláctica.
Créditos: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry/SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Novas observações ALMA mostram a primeira evidência direta de que nuvens densas frias podem coalescer a partir de gás intergaláctico quente e mergulhar no coração de uma galáxia, alimentando o seu buraco negro supermassivo central. Estas observações mudaram o modo como os astrónomos pensavam que os buracos negros se alimentavam, num processo chamado acreção.
Anteriormente os astrónomos pensavam que, nas galáxias maiores, os buracos negros supermassivos tinham uma dieta lenta e contínua de gás quente ionizado vindo do halo da galáxia. As novas observações ALMA mostram que, quando as condições meteorológicas intergalácticas são as certas, os buracos negros podem igualmente “engolir” uma enorme quantidade de nuvens gigantes caóticas de gás molecular muito frio.
“Embora tenha havido uma predição teórica importante em anos recentes, esta é a primeira evidência observacional inequívoca de uma chuva caótica e fria, que alimenta um buraco negro supermassivo,” disse Grant Tremblay, um astrónomo da Universidade de Yale em New Haven, Connecticut, EUA, antigo bolseiro do ESO e autor principal do novo artigo científico que descreve estes resultados. “É entusiasmante pensar que podemos estar efectivamente a observar uma tempestade, cobrindo toda a galáxia, que alimenta um buraco negro cuja massa é cerca de 300 milhões de vezes a do Sol.”
Imagem composta da Galáxia Mais Brilhante do Enxame Abell 2597.
Crédito: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)/G. Tremblay et al./NASA/ESA Hubble/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Tremblay e a sua equipa utilizaram o ALMA para observar o enxame invulgarmente brilhante de cerca de 50 galáxias, colectivamente chamadas Abell 2597. No seu centro situa-se uma galáxia elíptica massiva chamada, de forma descritiva, Galáxia Mais Brilhante do Enxame Abell 2597. Banhando o espaço entre estas galáxias, no interior do enxame, encontra-se uma atmosfera difusa de gás quente ionizado, o qual tinha sido anteriormente observado com o Observatório de raios-X Chandra da NASA.
“Este gás muito quente pode arrefecer rapidamente, condensar e precipitar, do mesmo modo que ar quente e húmido na atmosfera terrestre pode dar origem a nuvens de chuva e precipitação,” disse Tremblay. “As nuvens recentemente condensadas “chovem” depois na galáxia, dando origem a formação estelar e alimentando o seu buraco negro supermassivo.”
Os investigadores descobriram perto do centro desta galáxia o seguinte cenário: três nodos massivos de gás frio que se aproximam do buraco negro supermassivo, situado no centro da galáxia, a cerca de um milhão de quilómetros por hora. Cada nuvem destas contém tanta matéria como um milhão de Sóis e apresenta uma dimensão de dezenas de anos-luz.
Normalmente, objetos nesta escala de grandezas são difíceis de distinguir a estas distâncias cósmicas, mesmo com a enorme resolução do ALMA. No entanto, a observação destas nuvens deve-se às “sombras” de milhares de milhões de anos-luz de comprimento que projetam em direção da Terra.
Dados adicionais do National Science Foundation´s Very Long Baseline Array indicam que as nuvens de gás observadas pelo ALMA estão a apenas cerca de 300 anos-luz de distância do buraco negro central, ou seja, estão praticamente prontas a ser “devoradas”, em termos astronómicos.
Apesar do ALMA ter apenas conseguido detectar três nuvens de gás frio perto do buraco negro, os astrónomos pensam que podem existir milhares destes objetos na vizinhança, preparando-se o buraco negro para receber uma “chuvada” contínua, que poderá alimentar a sua atividade durante um longo período de tempo.
Os astrónomos planeiam agora procurar estas “tempestades” noutras galáxias, de modo a determinarem se tal meteorologia cósmica é tão comum como as atuais teorias sugerem.
Este é um artigo do ESO, que pode ser lido aqui.
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