Os astrônomos descobriram um buraco negro supermassivo, antes adormecido, voltando à vida da maneira mais dramática e espetacular, agindo como um “vulcão cósmico”, entrando em erupção em erupções que se estendem por até 1 milhão de anos-luz. O buraco negro supermassivo em questão fica no coração 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) na Holanda e o Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) atualizado na Índia para produzir imagens de rádio de J1007+3540 e seu atual buraco negro supermassivo. Esses filmes mostraram isso em grande estilo Jato de buraco negro Está em um cabo de guerra pelo domínio do resto da galáxia.
“É como assistir a um vulcão cósmico entrar em erupção novamente após uma longa pausa – exceto que é grande o suficiente para esculpir estruturas com quase um milhão de anos-luz de comprimento no espaço”, disse o líder da equipe, Shoba Kumari, do Midnapore City College, na Índia. disse em um comunicado.
Buracos negros supermassivos Eles são encontrados nos corações de todas as grandes galáxias, mas estão longe de todas elas. Eles têm milhões a bilhões de vezes a massa do Sol, e alguns são calmos e pacíficos Sagitário A* (Sgr A*) no coração Via LácteaE outros seriamente comida e violência.
Estes últimos buracos negros supermassivos estão rodeados por material numa nuvem plana e rotativa, chamada disco de acreção, que gradualmente se alimenta deles. A imensa atração gravitacional do buraco negro no centro de tal disco cria poderosas forças de maré neste disco de acreção, criando fricção, aquecendo-o e fazendo-o brilhar intensamente.
No entanto, nem todos os objetos nos discos de acreção estão destinados a se tornarem lanches de buracos negros. Os campos magnéticos intensos conduzem partículas carregadas, ou plasma, para os pólos dos buracos negros supermassivos activos, de onde são expelidas como jactos a velocidades próximas da da luz. Esses jatos também brilham intensamente, fazendo com que essas regiões galácticas centrais, ou núcleos galácticos ativos (AGNs), se destaquem da vasta distância cósmica.
Mesmo entre estas incríveis máquinas galácticas, os cientistas dizem que J1007+3540 se destaca. Isso porque apresenta evidências de ligar e desligar, reiniciando após um período de vasto silêncio, antes de começar a explodir novamente com jatos poderosos.
Sistema 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 fraco de plasma frio e fraco. Isto aponta para o histórico de repetidos episódios explosivos da equipe, com uma camada externa de plasma fraco indicando os restos fossilizados de explosões anteriores.
“Essas camadas dramáticas de jatos jovens dentro de lóbulos mais velhos e exaustos são uma assinatura de um AGN episódico – uma galáxia cujo motor central está constantemente ligando e desligando em escalas de tempo cósmicas”, disse Kumari.
Como J1007+3540 fica dentro de uma galáxia massiva cheia de gás muito quente, este jato de detritos parece ter sido esmagado e distorcido pelos seus arredores. Como resultado, este tipo de galáxia tem mais pressão externa do que a normalmente experimentada e são chamadas de rádio-galáxias devido ao seu brilho na região de rádio da galáxia. Espectro eletromagnético.
“J1007+3540 é um dos exemplos mais claros e espetaculares de um AGN episódico com interação jato-cluster, onde o gás quente circundante dobra, comprime e distorce os jatos”, disse Sabyasachi Paul, membro da equipe, do Midnapore City College.
Uma imagem de J1007+3540 do LOFAR mostra um lóbulo significativamente comprimido e distorcido ao norte da estrutura, indicando que o plasma está sendo deslocado lateralmente pelo gás que tenta abrir caminho através do jato. A imagem do uGMRT revela que a região compactada consiste em partículas mais antigas que perderam a maior parte da sua energia. Esta é outra indicação clara da influência que o cluster tem no jato.
Outra evidência de que o ambiente hostil do J1007+3540 está gerando esses jatos vem de uma cauda tênue que se estende a sudoeste da estrutura. Esta cauda contém plasma que é puxado através do aglomerado, criando um rastro brilhante com milhões de anos.
Esta galáxia e o seu buraco negro supermassivo são uma demonstração de como os AGNs podem ligar e desligar e como os jatos dos quais eles explodem podem mudar ao longo de milhões de anos. Além disso, J1007+3540 é uma lição para os astrônomos sobre a influência que os aglomerados de galáxias podem ter nas estruturas dos jatos.
Isto poderia eventualmente dar aos cientistas uma imagem mais clara de como as galáxias crescem e se formam.
O artigo da equipe foi publicado na revista quinta-feira (15 de janeiro). Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
