O buraco negro reside no coração de uma galáxia a cerca de 7,5 bilhões de anos-luz da Terra
Dois poderosos feixes de energia foram detectados disparando em direções opostas a partir de um buraco negro supermassivo dentro de uma galáxia distante – os maiores jatos já detectados, estendendo-se cerca de 140 vezes o diâmetro da nossa vasta galáxia, a Via Láctea. O buraco negro reside no coração de uma galáxia a cerca de 7,5 mil milhões de anos-luz da Terra. Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, 5,9 trilhões de milhas (9,5 trilhões de km). Devido ao tempo que a luz leva para viajar, olhar através de grandes distâncias é olhar para trás no tempo, com estas observações datando de quando o universo tinha menos de metade da sua idade atual.
Os buracos negros são objetos extraordinariamente densos com uma gravidade tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar. A maioria das galáxias, incluindo a Via Láctea, tem um grande buraco negro no seu núcleo. Alguns deles lançam jatos de partículas de alta energia e campos magnéticos para o espaço a partir de seus dois pólos, à medida que devoram materiais como gás, poeira e estrelas que caem neles devido à sua imensa força gravitacional.
As duas estruturas de jatos documentadas no novo estudo – usando o radiotelescópio LOFAR (Low-Frequency Array), uma rede de antenas centrada na Holanda – estendem-se por 23 milhões de anos-luz de ponta a ponta.
Estes jatos superaquecidos, causados pelos eventos violentos em torno do buraco negro, são compostos por partículas subatômicas chamadas elétrons e pósitrons, e campos magnéticos, movendo-se quase à velocidade da luz.
Os pesquisadores apelidaram esses dois jatos de Porphyrion (pronuncia-se pobre-FEER-ee-ahn), em homenagem a um gigante da mitologia grega antiga. O Porphyrion é cerca de 30% mais longo que o recordista anterior para esses jatos.
“Sistemas de jatos como o Porphyrion parecem estar entre os espetáculos mais energéticos que ocorreram no universo desde o Big Bang”, disse o astrofísico do Caltech Martijn Oei, principal autor do estudo publicado na revista Nature, referindo-se ao evento que iniciou o universo. cerca de 13,8 bilhões de anos atrás.
“O entendimento geral é que os jatos são formados quando material magnetizado cai sobre um buraco negro em rotação”, acrescentou o astrofísico e coautor do estudo Martin Hardcastle, da Universidade de Hertfordshire, na Inglaterra. “Eles precisam ser sustentados por uma entrada contínua de matéria no buraco negro, algo da ordem de uma massa solar (a massa do Sol) por ano de material.”
Esses jatos, não visíveis a olho nu, começam pequenos e aumentam com o tempo.
“Já sabemos há algum tempo que os buracos negros podem gerar estes jatos. Mas o que é interessante é que, para gerar uma estrutura grande como esta, os jatos devem permanecer ligados durante muito tempo – cerca de mil milhões de anos,” disse Hardcastle.
Os jatos Porphyrion vão muito além da sua galáxia natal, com uma produção energética equivalente a triliões de estrelas como o Sol.
“Isso é equivalente à energia liberada durante as colisões cósmicas mais cataclísmicas: por exemplo, aquelas que ocorrem quando dois aglomerados de galáxias, cada um contendo às vezes milhares de galáxias, se fundem”, disse Oei.
“O facto de se estender tão longe do seu buraco negro pai significa que pode estar a transportar energia, partículas e campos magnéticos para os vazios da teia cósmica, as lacunas entre grupos e filamentos de galáxias que sabemos que constituem a grande escala estrutura do universo. Isso pode nos ajudar a compreender os campos magnéticos onipresentes no universo atual”, disse Hardcastle.
Esses jatos poderiam aquecer o gás no espaço interestelar, impedindo a formação de novas estrelas que requer nuvens frias de gás, e poderiam danificar planetas habitáveis, disseram os pesquisadores.
O buraco negro supermassivo da Via Láctea, no seu atual estado inativo, não possui tais jatos.
“A principal descoberta é que os jatos dos buracos negros podem, se as circunstâncias forem adequadas, tornar-se tão grandes quanto as principais estruturas cósmicas do universo – aglomerados de galáxias, filamentos cósmicos, vazios cósmicos”, disse Oei. “Isto significa que os buracos negros individuais podem ter uma esfera de influência que se estende muito além da galáxia em que residem.”
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