Em imagens do Telescópio Espacial Hubble, os cientistas descobriram um fenômeno inteiramente novo. Alcançando dezenas de milhares de anos-luz no vazio do espaço, vastas sombras se estendem do centro da galáxia IC 5063, como se algo estivesse bloqueando a luz brilhante de lá.
Você provavelmente já viu algo muito parecido antes – raios brilhantes do Sol quando está logo abaixo do horizonte e nuvens ou montanhas bloqueiam apenas parcialmente sua luz, conhecida como raios crepusculares. De acordo com os astrônomos, as sombras do IC 5063 podem ser algo muito semelhante. Eles são muito maiores – pelo menos 36.000 anos-luz em cada direção.
IC 5063, uma galáxia a 156 milhões de anos-luz de distância, é uma galáxia Seyfert. Isso significa que tem um núcleo ativo; o buraco negro supermassivo em seu centro está ativamente engolindo material de um denso disco de acreção e toro de poeira e gás ao seu redor.
Embora o buraco negro supermassivo em si não emita luz, as intensas forças envolvidas neste processo de acreção massiva geram tanto calor e luz da região ao redor do buraco negro que o núcleo galáctico absolutamente em chamas através do espaço. É essa luz, pensam os astrônomos, que está sendo obscurecida. A obstrução? Provavelmente causado por poeira.
“Achamos que encontramos evidências de que provavelmente há poeira por toda a galáxia espalhando luz do buraco negro de acreção no núcleo ativo da galáxia, e que a luz pode iluminar quase toda a galáxia”, disse o astrônomo Peter Maksym, do Harvard Smithsonian Center for Astrophysics.
“Sabemos que esta galáxia recentemente se fundiu com outra galáxia e isso poderia levantar poeira por toda parte. Também é possível que os jatos dos buracos negros estejam levantando poeira de perto do núcleo.”
As estranhas características foram detectadas originalmente em dezembro de 2019 pela processadora amadora de imagens espaciais Judy Schmidt. Ela estava reprocessando dados brutos de novas observações do Telescópio Espacial Hubble em imagens, obtidas em 2018 e 2019.
Nas imagens originais, não havia sinal das feições em forma de cone. Mas Schmidt percebeu algo errado imediatamente.
“Notei os raios escuros quase imediatamente depois de abrir o arquivo no Photoshop e começar a trabalhar para aprimorá-los para ter certeza de que o que pensei ter visto estava lá”, explicou Schmidt.
“Mesmo depois de processá-lo, continuei piscando os olhos me perguntando se estava vendo o que pensei que estava vendo”, acrescentou ela.
Ela postou sua estranha descoberta no Twitter, e os astrônomos – incluindo Maksym – ficaram imediatamente intrigados. Ele e seus colegas, que já estavam trabalhando nos jatos produzidos pelo buraco negro supermassivo do IC 5063, começaram a estudar as estranhas formas sombrias.
Eles usaram observações no infravermelho próximo feitas em março e novembro com a Wide Field Camera 3 do Telescópio Espacial Hubble. Nesses comprimentos de onda, o instrumento pode perscrutar através da poeira para obter uma melhor compreensão do centro da galáxia.
Com base na análise da equipe, pode haver lacunas ou pistas claras no toro de poeira e gás que envolve o núcleo mais interno do IC 5063. Se o buraco negro fosse inclinado para o lado em relação ao plano galáctico, alguma luz da galáxia o núcleo seria bloqueado pelas regiões mais densas do toro, mas alguns escapariam por essas lacunas, criando raios crepusculares galácticos colossais.
As lacunas teriam que ser estáveis por pelo menos 36.000 anos para que os raios criassem linhas retas mais ou menos consistentes. Isso impõe algumas restrições que podem ajudar os astrônomos a entender melhor a dinâmica em jogo no centro de uma galáxia a 156 milhões de anos-luz de distância.
Se for o toro responsável, isso nos diz que a estrutura é bastante fina e pode estar sendo deformada por torque no centro da galáxia.
“A descoberta mostra que o toro, ou anel, pode ser muito fino – a luz parece sair quase em todos os lugares. Se o toro for grande o suficiente, ele se torna instável, a gravidade e a rotação que o mantêm unido apontam para uma direção perto do buraco negro e dentro uma direção diferente conforme as influências da galáxia começam a se tornar importantes. Isso parece uma dobra ou dobra”, disse Maksym.
“Cientificamente, ele está nos mostrando algo que é difícil – geralmente impossível – de ver diretamente. Sabemos que esse fenômeno deve acontecer, mas, neste caso, podemos ver os efeitos em toda a galáxia. Saber mais sobre a geometria do toro terá implicações para quem está tentando entender o comportamento dos buracos negros supermassivos e seus ambientes. ”
Como esta é a primeira vez que realmente vemos isso, pode levar algum tempo para desvendar o que realmente está acontecendo. Existem outras possibilidades ainda a serem descartadas. Um encontro misterioso poderia ter criado órbitas estelares em forma de X incomuns. A destruição de poeira por fluxos de saída de calor do núcleo galáctico também não foi totalmente descartada, embora a equipe observe que parece improvável, com base em sua modelagem.
A próxima etapa será fazer mais observações em outros comprimentos de onda com uma variedade de instrumentos e usar esses novos dados como base para realizar uma modelagem detalhada.
“Este é um projeto que está implorando por novos dados porque levanta mais perguntas do que respostas”, disse Maksym.
Publicado em 22/11/2020 08h53
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