Os astrônomos descobriram que um buraco negro supermassivo, antes adormecido, ganhou vida de uma forma muito dramática e espetacular, como um “vulcão cósmico” que entrou em erupção em uma erupção vulcânica que se estendeu por 1 milhão de anos-luz. Este buraco negro supermassivo está localizado no centro da galáxia J1007+3540 e está adormecido há cerca de 100 milhões de anos.
A equipe de cientistas por trás dessas observações usou o Low Frequency Array (LOFAR) da Holanda e o Giant Meterwave Radio Telescope (uGMRT) atualizado da Índia para criar imagens de rádio de J1007+3540 e seu buraco negro supermassivo existente. Estas imagens revelam esta enorme jato de buraco negro está competindo com a atração gravitacional do resto da galáxia pelo domínio.
“É como assistir a um vulcão cósmico entrar em erupção novamente depois de ter estado quieto durante muitos anos, exceto que este vulcão é grande o suficiente para formar estruturas no espaço que se estendem por quase um milhão de anos-luz”, disse o líder da equipe, Shobha Kumari, do Midnapur City College, na Índia. disse em um comunicado.
buraco negro supermassivo Encontradas nos centros de todas as grandes galáxias, estão longe de ser idênticas. Suas massas variam de milhões a bilhões de vezes a do Sol, e algumas são calmas e pacíficas, por ex. Sagitário A* (Sgr A*) Núcleo Via Lácteae algumas pessoas tomaram a iniciativa de alimentar e cometer violência.
Estes buracos negros supermassivos estão rodeados por material numa nuvem plana e rotativa chamada disco de acreção, que os alimenta gradualmente. A imensa atração gravitacional de um buraco negro no centro de um disco de acreção cria fortes forças de maré no disco de acreção, criando fricção que aquece o disco e faz com que ele brilhe intensamente.
No entanto, nem toda matéria no disco de acreção está destinada a se tornar lanche de buraco negro. Campos magnéticos intensos direcionam partículas carregadas, ou plasma, em direção aos pólos de um buraco negro supermassivo ativo, de onde ele irrompe em jatos quase à velocidade da luz. Esses jatos também emitem luz brilhante, fazendo com que essas regiões galácticas centrais, ou núcleos galácticos ativos (AGN), se destaquem em vastas distâncias cósmicas.
Mesmo entre esses incríveis motores galácticos, o J1007+3540 se destaca, dizem os cientistas. Isso porque ele mostra evidências de ligar e desligar, reiniciando após longos períodos de silêncio e começando a explodir novamente com jatos poderosos.
Estrutura de jato de buraco negro supermassivo
As imagens recolhidas pelos investigadores mostram a estrutura do jacto deste buraco negro supermassivo, incluindo um jacto interior brilhante e um “casulo” exterior mais escuro de plasma mais frio e desbotado. Isto sugeriu à equipa uma história de eventos eruptivos repetidos, com as camadas exteriores de plasma fraco representando os restos fossilizados de explosões anteriores.
“Esta estratificação dramática de jatos jovens dentro de lóbulos mais velhos e exaustos é uma assinatura de um núcleo galáctico ativo episódico – uma galáxia com um motor central que está constantemente ligando e desligando em escalas de tempo cósmicas”, disse Kumari.
Como J1007+3540 está localizado dentro de um aglomerado de galáxias gigante cheio de gás extremamente quente, os detritos ejetados parecem ter sido esmagados e distorcidos pelo ambiente circundante. O resultado é uma pressão externa muito maior do que aquela normalmente experimentada por tais galáxias, que são chamadas de rádio-galáxias devido ao seu brilho estar na região do rádio. espectro eletromagnético.
“J1007+3540 é um dos exemplos mais claros e espetaculares de um AGN episódico interagindo com um aglomerado de jatos, com o gás quente circundante dobrando, comprimindo e torcendo os jatos”, disse Sabyasachi Pal, membro da equipe, também do Midnapore City College, no comunicado.
A imagem do J1007+3540 do LOFAR mostra um lóbulo nitidamente comprimido e distorcido no lado norte da estrutura, indicando que o plasma está sendo desviado lateralmente pelo gás que o jato está tentando forçar. As imagens do uGMRT mostram que as regiões comprimidas consistem em partículas mais antigas que perderam quantidades significativas de energia. Este é outro sinal claro da influência do aglomerado estelar no jato.
Outra evidência de como o ambiente hostil do J1007+3540 moldou esses jatos vem de uma cauda longa e fraca que se estende para sudoeste da estrutura. Essa cauda é composta de plasma que é arrastado pelo aglomerado, formando uma trilha estreita com milhões de anos.
Esta galáxia e o seu buraco negro supermassivo mostram como os núcleos galácticos activos se ligam e desligam e como os jactos que emitem mudam ao longo de milhões de anos. Além disso, J1007+3540 dá aos astrônomos uma lição sobre a influência dos aglomerados de galáxias na estrutura dos jatos.
Em última análise, isto poderia fornecer aos cientistas uma imagem mais clara de como as galáxias crescem e evoluem.
As descobertas da equipe foram publicadas na revista na quinta-feira (15 de janeiro) Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
