ALMA e MUSE detectam fonte galáctica

Observações levadas a cabo pelo ALMA e dados obtidos pelo espectrógrafo MUSE montado no VLT do ESO revelaram uma enorme fonte de gás molecular alimentada por um buraco negro situado no coração da galáxia mais brilhante do enxame Abell 2597 — o ciclo galáctico completo de entrada e saída de material que alimenta esta vasta fonte cósmica nunca tinha sido antes observado num único sistema.

Imagem composta do enxame de galáxias Abell 2597, onde podemos ver uma corrente de gás a jorrar como uma fonte, alimentada pelo buraco negro supermassivo situado na galáxia central.
Os dados ALMA estão representados a amarelo e mostram gás frio.
Os dados obtidos com o instrumento MUSE montado no VLT do ESO estão a vermelho e mostram gás de hidrogénio quente na mesma região.
A cor azul-violeta corresponde ao gás quente ionizado extenso observado pelo Observatório de raios X Chandra.
Os dados ALMA mostram o material a cair no buraco negro e os dados MUSE mostram material a jorrar deste objeto.
Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tremblay et al.; NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; NASA/Chandra; ESO/VLT

A uns meros mil milhões de anos-luz de distância da Terra, num enxame de galáxias próximo chamado Abell 2597, situa-se uma enorme fonte galáctica. Uma equipa de investigadores observou um buraco negro massivo localizado no coração de uma galáxia distante a lançar uma enorme quantidade de gás molecular frio para o espaço, o qual cai seguidamente no buraco negro tal qual um dilúvio intergaláctico. A entrada e saída de material de uma tal fonte cósmica tão vasta nunca tinha sido antes observada ao mesmo tempo, estando a ocorrer nos 100 000 anos-luz mais internos da galáxia mais brilhante do enxame Abell 2597.

Este é possivelmente o primeiro sistema no qual encontramos evidências claras tanto de entrada de gás molecular no buraco negro como de saída ou lançamento através de jatos que o buraco negro possui,” explica Grant Tremblay do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e antigo bolseiro do ESO, que liderou este estudo. “O buraco negro supermassivo situado no centro desta galáxia gigante atua como uma bomba mecânica instalada na fonte.”

Tremblay e a sua equipa usaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para determinar a posição e seguir o movimento de moléculas de monóxido de carbono no seio da nebulosa. Descobriu-se que estas moléculas frias, com temperaturas tão baixas como menos 250-260º C caiem em direção ao buraco negro. A equipa usou também dados do instrumento MUSE montado no Very Large Telescope do ESO (VLT) para encontrar gás mais quente — e que está a ser lançado pelo buraco negro sob a forma de jatos.

O aspecto único deste trabalho é que se trata de uma análise muito detalhada da fonte usando dados tanto do ALMA como do MUSE,” explica Tremblay. “Estas duas infraestruturas quando combinadas tornam-se incrivelmente poderosas.”

Estes dois conjuntos de dados dão-nos uma imagem completa do processo: o gás frio cai em direção ao buraco negro, “acendendo” o buraco negro e fazendo com que este lance jatos de plasma incandescente muito rápidos para o espaço. Estes jatos saem portanto do buraco negro sob a forma de uma extraordinária fonte galáctica. Sem possibilidade de escapar da forma gravitacional galáctica, o plasma arrefece, abranda e eventualmente volta a cair no buraco negro, onde o ciclo recomeça.

Esta observação sem precedentes pode dar-nos muita informação sobre o ciclo de vida das galáxias. A equipa pressupõe que este processo pode ser, não apenas bastante comum, como também essencial para percebermos a formação galáctica. Apesar da entrada e saída de gás molecular frio terem sido já previamente detectadas, esta é a primeira vez que ambas são detectadas num só sistema, tratando-se por isso da primeira evidência de que ambas fazem parte do mesmo processo vasto.

Abell 2597 situa-se na constelação do Aquário e o seu nome provém da sua inclusão no catálogo de enxames de galáxias ricos de Abell. Este catálogo inclui ainda enxames como o enxame da Fornalha, o enxame de Hércules e o enxame de Pandora.

Fonte (transcrição): ESO

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