ARLA/CLUSTER: Astronomas portuguesas dectectam rádio galáxias raras

[João Costa > CT1FBF]

Uma equipa de investigadores, maioritariamente do Centro de
Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP), detetaram um tipo raro de
galáxias ativas (AGNs), simultaneamente com características de AGNs
jovens e de antigas. Julga-se que esta aparente discrepância será
devida ao reacendimento da atividade do buraco negro central.

A equipa, composta essencialmente por astrónomas portuguesas, partiu
de um catálogo de mais de 13 mil enxames de galáxias na banda rádio, à
procura da ligação entre galáxias ativas e os respetivos enxames de
galáxias. A astrónoma do CAUP e investigadora principal do projeto,
Mercedes Filho, comentou o acaso da descoberta:

“O nosso projeto inicial era estudar rádio galáxias em enxames. Por
sorte, encontramos oito fontes rádio com estruturas extensas (com
jatos e lóbulos visíveis na banda rádio) que não apareciam na banda do
visível, o que estranhamos. Decidimos por isso largar o projeto
inicial e seguir o rasto destas estranhas rádio galáxias”.

Para obter mais detalhes sobre as galáxias, estes oito objetos foram
observados na banda do infravermelho pelo observatório VLT (ESO). Isto
permitiu à equipa detetar as “galáxias-mãe”, isto é, as galáxias que
deram origem às extensas estruturas observadas no rádio.

Ao comparar os espectros destes objetos com modelos conhecidos de
galáxias, a equipa concluiu que estes são objetos muito raros –
galáxias com características tanto de AGNs ativas (ainda a emitir
jatos de matéria) como de AGNs inativas (onde essa emissão já
terminou).

Esta aparente discrepância pode ser explicada com uma reativação
(relativamente) recente da AGN, devido a uma maior disponibilidade de
material para alimentar o buraco negro central.

Em geral, quando um buraco negro está ativo, produz um jato ao longo
do eixo de rotação da galáxia. Este jato pode viajar grandes
distâncias, produzindo lóbulos visíveis na banda rádio. Quando o
buraco negro não está ativo, o jato é desligado, mas os lóbulos podem
persistir durante muito tempo.

A emissão original terá sido interrompida em algum ponto no passado, e
o material emitido foi-se dissipando, dando origem aos lóbulos que
emitem na banda rádio. Só que, segundo Mercedes Filho, “os nossos
objetos mostram lóbulos no rádio, sinal de um ciclo de atividade no
passado, mas o espectro diz-nos que o buraco negro e os jatos foram
recentemente reativados”.

Mais recentemente o buraco negro terá ficado com novo material à sua
disposição (por exemplo proveniente de instabilidades próprias do
disco de matéria que o circunda, ou da interação com outras galáxias),
dando origem a nova emissão, que começou antes dos lóbulos iniciais se
desvanecerem.

A equipa vai agora efetuar novas observações, na banda dos raios gama
e em rádio, procurando indícios diretos da presença de um jato jovem e
do reacendimento recente do buraco negro central.

O artigo Optically Faint Radio Sources: Reborn AGN? foi publicado na
edição deste mês da revista Astronomy & Astrophysics (DOI:
10.1051/0004-6361/201117834).

Notas
A equipa é composta por Mercedes Filho (CAUP), Jarle Brinchmann
(Observatório de Leiden/CAUP), Catarina Lobo (CAUP/DFA-FCUP) e Sónia
Anton (CICGE/FCUP e SIM/FCUL).

Galáxias Ativas, ou Núcleos de Galáxias Ativas, (sigla inglesa AGN –
Active Galactic Nuclei) são regiões compactas de emissão no centro de
galáxias normais. Estes núcleos podem ser bastante variáveis e
brilhantes quando comparados com o resto da galáxia. O modelo mais
aceite para as AGNs assenta na presença de um buraco negro
supermassivo no centro da galáxia, que se encontra a consumir material
de um disco circundante. Estes discos de acreção originam jatos
perpendiculares ao disco (jatos bipolares), que são muito brilhantes
na banda rádio. Estes jatos são enormes, podendo ter tamanhos até 1
Mpc (cerca de 10 vezes o diâmetro da nossa galáxia).

Um parsec é uma medida de tamanho, que corresponde a 3,26 anos-luz (ou
30 biliões e 800 mil milhões de quilómetros). Um Megaparsec (Mpc)
corresponde a um milhão de parsecs. A nossa galáxia, a Via Láctea, tem
cerca de 100 000 pc (ou 0,1 Mpc) de diâmetro.

A simulação foi gentilmente cedida por Peter Mendygral do Minnesota
Supercomputing Institute. Mais simulações estão disponíveis no site do
Instituto de Astrofísica do Minnesota.

Contactos
•Mercedes Filho
•Núcleo de Divulgação do CAUP
Ricardo Reis
Filipe Pires (coordenador)