Astrônomos detectam um ´eco de luz´ de 3.000 anos-luz de um buraco negro supermassivo moribundo

Esta imagem composta de banda de rádio do Arp 187, obtida pelos telescópios VLA e ALMA (azul: VLA 4,86 GHz, verde: VLA 8,44 GHz, vermelho: ALMA 133 GHz), mostra lóbulos de jato bimodal claros. Mas o núcleo central (centro da imagem) está escuro. (Crédito da imagem: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Ichikawa et al.)

Nos corações escuros de galáxias como a Via Láctea encontram-se buracos negros supermassivos, com milhões ou até bilhões de vezes a massa do sol.

Alguns desses buracos negros supermassivos são o que os cientistas chamam de núcleos galácticos ativos (AGN), que emitem grandes quantidades de radiação como raios-X e ondas de rádio. AGN são responsáveis pelos jatos gêmeos de gás ionizado que você vê disparando em fotos de muitas galáxias.

Como todas as coisas devem passar, todos os AGNs um dia também devem se desligar. Mas os cientistas nunca entenderam muito bem como ou quando isso acontece. Agora, pesquisadores liderados por Kohei Ichikawa, astrônomo da Tohoku University em Sendai, Japão, podem ter encontrado uma pista. Olhando para a distante galáxia Arp 187, esses pesquisadores viram o que eles pensam ser um AGN em seus últimos dias.

Ichikawa e seus colegas observaram o Arp 187 com os radiotelescópios no Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) no norte do Chile e no Very Large Array (VLA) no Novo México. Eles avistaram lóbulos de jato gêmeos, um sinal revelador de um AGN. Mas eles não conseguiram detectar ondas de rádio, que também deveriam vir de um núcleo ativo.

A diferença observacional entre um AGN padrão (esquerda) e um AGN agonizante (direita) descoberto por Ichikawa et al. No AGN agonizante, o núcleo é muito fraco em todas as bandas de comprimento de onda porque a atividade do AGN já está morta, enquanto a região ionizada estendida ainda é visível por cerca de 3.000 anos-luz, uma vez que leva cerca de 3.000 anos para a luz cruzar a região estendida. (Crédito da imagem: Ichikawa et al.)

Então, os pesquisadores deram uma segunda olhada no núcleo do Arp 187 com o satélite de raios-X NuSTAR (“Nuclear Spectroscopic Telescope Array”) da NASA. AGN normalmente produz raios-X em abundância, mas nenhum sinal emerge nos dados do NuSTAR, relatou a equipe em um estudo apresentado no início deste mês na 238ª reunião da American Astronomical Society, que foi realizada virtualmente.

Os pesquisadores, portanto, pensam que, em algum momento nos últimos milhares de anos (conforme observado da Terra), o AGN do Arp 187 escureceu.

Essa observação é possível porque os jatos de um AGN são colossais. O Arp 187 se estende por 3.000 anos-luz, o que significa que você pode ver seu fluxo de matéria por milênios depois que o núcleo do AGN “morre”. Os astrônomos chamam esse período de luto de “eco de luz”. É como assistir à fumaça de um incêndio recém-extinto.

Os pesquisadores chamaram sua descoberta de “fortuita”. Arp 187 pode ser um ponto de partida para aprender mais sobre o que acontece no final da vida de um AGN, disseram os membros da equipe de estudo.

“Vamos procurar mais AGN agonizantes usando um método semelhante a este estudo”, disse Ichikawa em um comunicado. “Também obteremos observações de acompanhamento de alta resolução espacial para investigar as entradas e saídas de gás, o que pode esclarecer como ocorreu o desligamento da atividade de AGN.”


Publicado em 07/07/2021 19h45

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