Os astrônomos descobriram 53 novos quasares supermassivos movidos por buracos negros que estão lançando jatos de matéria próximos à velocidade da luz que se estendem por até 7,2 milhões de anos-luz, cerca de 50 vezes a largura da Via Láctea.
Esses objetos monstruosos, conhecidos como Quasares de Rádio Gigantesfazem parte de um grupo de 369 quasares de rádio recentemente descobertos por astrônomos indianos em dados coletados pelo Giant Meterwave Radio Telescope (GMRT), um conjunto de 30 antenas parabólicas localizadas perto de Pune, na Índia, como parte do TIFR GMRT Sky Survey (TGSS). O TGSS cobriu cerca de 90% da esfera celeste acima da Terra, com a ampla cobertura do céu e a alta sensibilidade do telescópio tornando-o o instrumento ideal para detectar estruturas gigantescas emissoras de rádio distantes, como Quasares de Rádio Gigantes.
No entanto buracos negros supermassivos com massas de milhões a bilhões de vezes a do Sol, que se acredita estarem no coração de todas as grandes galáxias, nem todos esses titãs cósmicos alimentam regiões centrais brilhantes chamadas Núcleos Galácticos Ativos (AGN) ou são vistos como “quasares”, que são núcleos galácticos extremamente poderosos.
Para alimentar um quasar, um buraco negro supermassivo deve estar rodeado por uma grande quantidade de gás e poeira, dos quais possa se alimentar. Esta matéria gira em torno de buracos negros supermassivos em estruturas de nuvens achatadas chamadas discos de acreção. A tremenda influência gravitacional dos buracos negros supermassivos gera poderosas forças de maré em discos de acreção, aquecendo este material, fazendo com que emita radiação brilhante em todo o espectro eletromagnético.
No entanto, os buracos negros são notoriamente devoradores desordenados e nem toda a matéria dos discos de acreção lhes é fornecida. Fortes campos magnéticos canalizam gás altamente ionizado, ou plasma, para os pólos do buraco negro supermassivo, onde é acelerado a velocidades próximas da da luz e expelido em direções opostas como poderosos jatos gêmeos. Com o tempo, e à medida que atingem distâncias de muitos anos-luz da sua fonte, estes jatos podem espalhar-se em grandes plumas ou “lóbulos” espalhando-se muito acima e abaixo do plano da galáxia de onde emergem. Os jatos e lóbulos são acompanhados por fortes emissões de ondas de rádio.
“Os seus enormes jactos de rádio tornam estes quasares valiosos para a compreensão tanto das fases finais da sua evolução como do meio intergaláctico em que se expandem, o gás tênue que confina os seus lóbulos de rádio a milhões de anos-luz do buraco negro central”, disse o líder da equipa, Sabyasachi Pal, astrónomo do Midnapore City College. “No entanto, encontrar tais gigantes não é fácil.” O investigador explicou que isto acontece porque a tênue “ponte” de emissões que liga os dois lóbulos muitas vezes desaparece abaixo dos limites de detecção, fazendo assim com que a estrutura geral pareça quebrada ou incompleta.
“Pesquisas de rádio de baixa frequência são particularmente eficazes para identificar esses sistemas porque o plasma síncrotron envelhecido nos lóbulos emite mais fortemente em frequências de rádio mais baixas do que em frequências mais altas”, continuou Pal.
A equipe notou uma tendência interessante em relação aos Quasares de Rádio Gigantes e aos ambientes em que residem, descobrindo que cerca de pelo menos 14% desses objetos monstruosos ficam dentro de agrupamentos e aglomerados de galáxias e perto de filamentos cósmicos de gás, poeira e matéria escura onde as galáxias se reúnem e crescem.
“Parece que o meio ambiente desempenha um papel importante na evolução desses jatos de rádio”, disse Netai Bhukta, membro da equipe, da Universidade Sidho Kanho Birsha, em Lagda, Índia, no comunicado. “Em regiões mais densas, os jatos podem ser desacelerados, curvados ou interrompidos pelo gás circundante, enquanto em regiões mais vazias podem crescer livremente através do meio intergaláctico.”
Embora a maioria dos quasares apresente jatos gêmeos, os cientistas notaram que esses jatos são frequentemente irregulares em termos de comprimento ou brilho, uma disparidade chamada assimetria de jato de rádio. “Esta assimetria nos diz que esses jatos estão lutando contra um ambiente cósmico irregular”, disse Sushanta K. Mondal, membro da equipe, também da Universidade Sidho Kanho Birsha. “Por um lado, o jato pode estar a penetrar em nuvens mais densas de gás intergaláctico, retardando o seu crescimento, enquanto o outro lado se expande livremente através de um meio mais fino.”
As descobertas da equipe parecem indicar que quasares gigantes a distâncias maiores parecem exibir maior assimetria de jatos em comparação com aqueles mais próximos da Via Láctea. Isto pode acontecer porque quanto mais longe estes quasares estão, mais atrás no tempo os vemos, e o cosmos inicial era muito mais caótico e repleto de gás mais denso que distorcia a trajetória destes jatos.
A pesquisa da equipe foi publicada em 13 de novembro em A série de suplementos de revistas astrofísicas da American Astronomical Society.
