A vastidão cósmica revelou, uma vez mais, a sua natureza imprevisível e dinâmica. Uma equipa de astrónomos detetou recentemente um buraco negro supermassivo no centro da galáxia distante J1007+3540 a expelir novamente jatos colossais de energia, conhecidos como “fogo cósmico”, após um período de inatividade que se estendeu por cerca de 100 milhões de anos. Esta descoberta, de proporções estelares, não só capta a imaginação, mas também oferece pistas cruciais sobre o comportamento cíclico e a evolução das maiores estruturas do universo. O reativar deste gigante escuro, comparado a uma erupção vulcânica no espaço, fornece dados sem precedentes sobre a vida intermitente e os mecanismos de “liga-desliga” dos núcleos galácticos ativos, moldando a nossa compreensão sobre como as galáxias crescem e se transformam.
O despertar de um gigante cósmico
A comunidade astronómica foi surpreendida com a súbita demonstração de dinamismo por parte da galáxia J1007+3540. Depois de quase 100 milhões de anos em dormência, o seu coração galáctico, onde reside um buraco negro supermassivo, começou a emitir sinais de um poder impressionante. Este evento, que os especialistas comparam a “assistir à erupção de um vulcão no espaço”, sublinha que a aparente calma dos buracos negros não é permanente, mas sim uma pausa temporária na sua história turbulenta e enérgica.
A galáxia J1007+3540 regressa à vida
Imagine um objeto de densidade tão extrema que nada pode escapar à sua força gravitacional, permanecendo em silêncio por um período equivalente a cem milhões de invernos galácticos. De repente, esse silêncio é quebrado por uma explosão de energia quase incompreensível para a mente humana, desencadeando uma força que os astrofísicos equiparam a uma explosão geológica de proporções estelares. É precisamente isto que se observou em J1007+3540. O núcleo galáctico, alimentado pelo seu buraco negro supermassivo, reativou-se, ejetando um jato colossal de energia, visível como uma estrutura filamentar de emissões de rádio vermelhas. Esta reativação não apenas reafirma a capacidade destas estruturas de alternar entre estados ativos e inativos, mas também fornece um vislumbre raro do ciclo de vida dos núcleos galácticos ativos.
Vestígios do passado e novas emanações
Graças à tecnologia de ponta em observação por ondas de rádio, os cientistas conseguiram traçar os vestígios do passado remoto de J1007+3540. Milhões de anos atrás, esta “devoradora de estrelas” ejetou plumas imensas de matéria que viajaram distâncias inimagináveis antes de se dissiparem. O que torna esta descoberta particularmente notável é a colisão entre estas estruturas antigas e as novas emanações. Telescópios terrestres capturaram um cenário de turbulência e colisões onde novos, radiantes e muito mais jovens jatos de plasma, com apenas cerca de 140 milhões de anos, surgem dentro dos remanescentes de plasma que datam de 240 milhões de anos. Este fenómeno de sobreposição é uma prova irrefutável da capacidade de “liga-desliga” do motor central desta galáxia.
A mecânica dos jatos de plasma
Os jatos de plasma, verdadeiras manifestações de “fogo cósmico”, são um dos fenómenos mais enigmáticos e poderosos do universo. A mecânica por detrás destas explosões incandescentes de energia é tão complexa quanto fascinante, e ocorre apenas numa pequena fração dos buracos negros supermassivos.
Como os buracos negros geram energia
Apenas entre 10% e 20% destes gigantes gravitacionais conseguem gerar correntes de rádio de intensidade tão brutal. O segredo reside no disco de detritos e gás que gira a velocidades vertiginosas em redor do vazio central. Este disco de acreção alimenta constantemente o buraco negro, e o intenso atrito e as tensões magnéticas geradas neste processo são tão extremas que acabam por ejetar uma porção da matéria para fora, a velocidades próximas à da luz, sob a forma de jatos de plasma. Um buraco negro supermassivo, com milhões a biliões de vezes a massa do Sol, localiza-se no centro da maioria das grandes galáxias, influenciando decisivamente a sua evolução.
A influência do meio intracúmulo
A forma peculiar dos jatos de plasma que observamos é o resultado da interação complexa entre estas projeções energéticas e o ambiente circundante. O espaço em redor destas galáxias não é um vazio absoluto; pelo contrário, está permeado por um gás a temperaturas extremas, conhecido como meio intracúmulo. Esta substância atua como uma barreira ou um molde, forçando os fluxos de plasma a curvarem-se e a adotarem estruturas irregulares. É uma luta constante entre a força de ejeção do buraco negro e a resistência do ambiente circundante. Surajit Pal, um dos autores do estudo, destaca que “J1007+3540 é um dos exemplos mais claros e espetaculares de um núcleo galáctico ativo (AGN) episódico com interação entre os jatos e o aglomerado, onde o gás quente circundante curva, comprime e deforma os jatos”. Esta descrição elucida como um dos lóbulos dos jatos parece achatado pela pressão externa, enquanto o seu correspondente exibe uma cauda sinuosa, revelando a natureza caótica destas forças que operam em escalas de centenas de milhares de anos-luz.
Ciclos de atividade nos núcleos galácticos
Esta descoberta reforça o conceito de “ciclos de vida” nos centros das galáxias, sugerindo que estes motores cósmicos possuem interruptores temporários que ligam e desligam o seu poder.
A natureza intermitente dos AGNs
A intermitência dos núcleos galácticos ativos (AGNs) é um aspeto fundamental para compreendermos porque é que algumas galáxias brilham com uma intensidade extraordinária, enquanto outras parecem permanecer numa calma aparente. A sobreposição de jatos antigos e novos em J1007+3540 é uma prova irrefutável de que estes sistemas passam por fases de atividade intensa e períodos de sono profundo. A investigadora e coautora do estudo, Shobha Kumari, esclarece este processo com uma observação fundamental para a ciência moderna: “Esta sobreposição espetacular de jatos jovens dentro de lóbulos antigos e esgotados é a assinatura de um núcleo galáctico ativo episódico: uma galáxia cujo motor central liga e desliga em escalas de tempo cósmicas”. Esta afirmação resume a essência de um fenómeno que desafia a nossa perceção do tempo, onde milhões de anos são meramente um instante na vida de um núcleo ativo.
Desvendando o futuro de J1007+3540
Olhando para o futuro, o objetivo principal da equipa científica é mapear estes movimentos cósmicos com uma resolução ainda maior. Através de observações mais detalhadas, procuram decifrar a frequência exata destas erupções e, crucialmente, compreender como a matéria ejetada molda o destino e a evolução de todo o aglomerado de galáxias circundante. O que acontecer a seguir em J1007+3540 servirá como um guia inestimável para a compreensão dos processos mais violentos e enigmáticos que governam a evolução do nosso vasto e misterioso universo.
Perguntas frequentes sobre este fenómeno cósmico
O que é um buraco negro supermassivo?
Um buraco negro supermassivo é uma concentração extrema de matéria, com uma massa entre milhões e biliões de vezes a do Sol, localizado no centro da maioria das grandes galáxias. A sua gravidade é tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar, influenciando decisivamente a evolução galáctica.
Quanto tempo duram os períodos de inatividade de um buraco negro galáctico?
Os períodos de inatividade, ou dormência, podem durar milhões de anos, como observado na galáxia J1007+3540, onde o buraco negro permaneceu em silêncio por cerca de 100 milhões de anos antes de reativar os seus jatos de plasma.
Qual a importância desta descoberta para a astrofísica?
Esta descoberta é crucial porque fornece evidências diretas do comportamento cíclico e intermitente dos núcleos galácticos ativos. Ajuda a compreender como os buracos negros supermassivos influenciam a evolução das galáxias ao longo de escalas de tempo cósmicas, alternando entre fases de intensa atividade e períodos de calma.
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Fonte: https://www.tempo.pt