J1007+3540 revela atividade intermitente que molda jatos e impacta seu aglomerado galáctico

Supermassivo buraco negro da galáxia J1007+3540 desperta após 100 milhões de anos, lançando jatos cósmicos que se estendem por quase um milhão de anos-luz.

Astrônomos identificaram um supermassivo buraco negro na galáxia J1007+3540 que havia permanecido dormente por cerca de 100 milhões de anos, mas que agora ressurgiu de forma dramática, emitindo jatos cósmicos que se estendem por quase um milhão de anos-luz. Este fenômeno pode ser comparado a um “vulcão cósmico” em erupção, capaz de esculpir estruturas gigantescas no espaço.

Uma erupção colossal no coração de J1007+3540

O grupo de pesquisadores utilizou o Low Frequency Array (LOFAR), nos Países Baixos, e o radiotelescópio Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT), na Índia, para captar imagens em rádio desta galáxia e seu buraco negro supermassivo. As imagens revelaram uma complexa estrutura de jatos: um jato interno brilhante e uma concha externa difusa composta por plasma mais frio, evidência clara de múltiplos ciclos de atividade ao longo de milhões de anos.

Segundo a líder do estudo, Shobha Kumari, do Midnapore City College, Índia, “é como observar um vulcão cósmico entrar em erupção novamente após longos períodos de calmaria, mas numa escala que pode estender suas formações por quase um milhão de anos-luz”.

A física por trás da atividade intermitente

Buracos negros supermassivos, que residem no centro da maioria das grandes galáxias, apresentam comportamentos variados. Alguns, como o Sagittarius A* da Via Láctea, são relativamente calmos, enquanto outros exibem intensa atividade, alimentados por discos de acreção — enormes nuvens de matéria que giram em torno deles. A fricção e os campos magnéticos nestes discos geram jatos poderosos de partículas que são lançadas a velocidades próximas à da luz.

O caso de J1007+3540 é notável porque mostra sinais de ligar e desligar cíclicos, com jatos recentes sobrepostos a restos fossilizados de episódios anteriores. Essa característica define um núcleo galáctico ativo episódico (AGN), que alterna fases de atividade e repouso em escalas temporais cósmicas.

Impacto do ambiente galáctico na estrutura dos jatos

O ambiente ao redor de J1007+3540, situado dentro de um aglomerado galáctico massivo com gás extremamente quente, impõe uma pressão externa intensa que comprime e distorce os jatos de plasma. As imagens mostram um lado norte da estrutura comprimido e desviado lateralmente, consequência da interação do jato com o gás quente do aglomerado. Além disso, uma longa e tênue cauda de plasma estende-se para o sudoeste, representando um rastro antigo arrastado pelo movimento dentro do aglomerado.

Sabyasachi Pal, membro da equipe, destaca que “J1007+3540 é um dos exemplos mais claros e espetaculares de interação entre jatos de AGNs episódicos e o ambiente do aglomerado, onde o gás quente circundante molda e altera a trajetória dos jatos”.

Relevância para a astrofísica e evolução galáctica

A observação dessa atividade intermitente e da influência ambiental em J1007+3540 oferece aos astrônomos uma oportunidade única para compreender melhor os ciclos de vida dos buracos negros supermassivos e seus efeitos sobre as galáxias hospedeiras. Além disso, ajuda a desvendar o papel dos aglomerados galácticos no crescimento e evolução das estruturas cósmicas.

Este estudo foi publicado em 15 de janeiro no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, contribuindo significativamente para o entendimento dos processos que moldam o universo em grande escala.

Fonte: www.space.com

Fonte: The LOFAR image of J1007+3540 annotated with labels indicating its structure