Os astrônomos fizeram essa descoberta usando dados de raios-X do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e XMM-Newton da ESA e dados de rádio do Murchison Widefield Array (MWA) na Austrália e o Telescópio de Rádio Metrewave Gigante (GMRT) na Índia.
A explosão incomparável foi detectada no aglomerado de galáxias Ophiuchus, que fica a cerca de 390 milhões de anos-luz da Terra. Os aglomerados de galáxias são as maiores estruturas do Universo mantidas juntas pela gravidade, contendo milhares de galáxias individuais, matéria escura e gás quente.
No centro do aglomerado de Ophiuchus, há uma grande galáxia que contém um buraco negro supermassivo. Os pesquisadores pensam que a fonte da erupção gigantesca é esse buraco negro.
Embora os buracos negros sejam famosos por puxar material em sua direção, eles geralmente expelem quantidades prodigiosas de material e energia do seu disco de acresção. Isso acontece quando a matéria que cai em direção ao buraco negro é redirecionada para jatos, que explodem no espaço e se chocam com qualquer material circundante.
As observações do Chandra relatadas em 2016 revelaram pela primeira vez dicas da explosão gigante no aglomerado de galáxias Ophiuchus. Norbert Werner e colegas relataram a descoberta de uma borda curva incomum na imagem Chandra do aglomerado. Eles consideraram se isso representava parte da parede de uma cavidade no gás quente criado por jatos do buraco negro supermassivo.
O último estudo de Giacintucci e seus colegas mostra que uma enorme explosão ocorreu de fato. Primeiro, eles mostraram que a borda curva também foi detectada pelo XMM-Newton, confirmando a observação do Chandra. Seu avanço crucial foi o uso de novos dados de rádio do MWA e dados dos arquivos GMRT para mostrar que a borda curva é realmente parte da parede de uma cavidade, porque faz fronteira com uma região cheia de emissões de rádio. Essa emissão é de elétrons acelerados até quase a velocidade da luz. A aceleração provavelmente se originou do buraco negro supermassivo.
"Os dados de rádio se encaixam dentro dos raios-X como uma luva", disse o co-autor Maxim Markevitch, do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA, em Greenbelt, Maryland. "Este é o argumento decisivo que nos diz que uma erupção de tamanho sem precedentes ocorreu aqui".
A quantidade de energia necessária para criar a cavidade em Ophiuchus é cerca de cinco vezes maior que o recordista anterior, MS 0735 + 74, e centenas e milhares de vezes maior que os aglomerados típicos.
A erupção do buraco negro deve ter terminado porque os pesquisadores não veem nenhuma evidência de jatos atuais nos dados de rádio. Esse desligamento pode ser explicado pelos dados do Chandra, que mostram que o gás mais denso e mais frio visto nos raios-X está atualmente localizado em uma posição diferente da galáxia central. Se esse gás se afastar da galáxia, terá privado o buraco negro de combustível para o seu crescimento, desligando os jatos.
Um enigma é que apenas uma região gigante de emissão de rádio é vista, pois esses sistemas geralmente contêm duas em lados opostos do buraco negro. É possível que o gás do outro lado do aglomerado da cavidade seja menos denso, de modo que a emissão de rádio desapareça mais rapidamente.
"Como costuma acontecer na astrofísica, precisamos realmente de observações de vários comprimentos de onda para entender realmente os processos físicos em funcionamento", disse Melanie Johnston-Hollitt, coautora do Centro Internacional de Radioastronomia da Austrália. "Ter as informações combinadas dos raios-X e dos radiotelescópios revelou essa fonte extraordinária, mas serão necessários mais dados para responder às muitas perguntas restantes que esse objeto coloca".
Fonte: NASA
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