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| A galáxia Seyfert 1, TXS 2116-077, (vista à direita) colide com outra galáxia em forma de espiral de massa semelhante, criando um jato relativístico no centro do TXS. Ambas as galáxias têm núcleos galácticos ativos (AGN). Crédito: Vaidehi Paliya |
Uma equipe de pesquisadores da Clemson University College, em colaboração com colegas internacionais, relatou a primeira detecção definitiva de um jato relativístico emergindo de duas galáxias em colisão - em essência, a primeira prova fotográfica de que a fusão de galáxias pode produzir jatos de partículas carregadas que viajam quase na velocidade da luz.
Antes disso, os cientistas já haviam descoberto anteriormente que esses jatos podiam ser encontrados em galáxias elípticas, que podem ser formadas pela fusão de duas galáxias espirais.
"Pela primeira vez, encontramos duas galáxias em forma de espiral ou disco a caminho de uma colisão que produziu no centro de uma das galáxias um jato bebê que acabou de começar sua vida", disse Vaidehi Paliya, um ex-pesquisador de pós-doutorado em Clemson e principal autor dos resultados relatados no Astrophysical Journal em 7 de abril de 2020.
O artigo é intitulado "TXS 2116-077: um jato relativístico emissor de raios gama hospedado em uma fusão de galáxias". Além de Paliya, que agora está no Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY) na Alemanha, os outros autores de Clemson incluem o professor associado Marco Ajello, o professor Dieter Hartmann e o professor adjunto Stefano Marchesi do departamento de física e astronomia.
O fato de o jato ser tão jovem permitiu aos pesquisadores ver claramente seu hospedeiro.
Ajello e seus colegas são os primeiros a capturar duas galáxias em fusão onde existe um jato totalmente formado apontando para nós - ainda que muito jovem e, portanto, ainda não o suficientemente brilhante para impedir a visão das galáxias individuais.
"Normalmente, um jato emite luz que é tão poderosa que não podemos ver a galáxia por trás dele", disse Marchesi. "É como tentar olhar para um objeto e alguém aponta uma lanterna brilhante para seus olhos. Tudo o que você pode ver é a lanterna. Este jato é menos poderoso, para que possamos realmente ver a galáxia onde ela nasceu".
Os jatos são os fenômenos astrofísicos mais poderosos do Universo. Eles podem emitir mais energia em um segundo do que o nosso sol produzirá durante toda a sua vida. Essa energia está na forma de radiação, como ondas de rádio intensas, raios X e raios gama.
"Os jatos são os melhores aceleradores do Universo - muito melhores do que os super colisores que temos na Terra", disse Hartmann, referindo-se aos aceleradores usados em estudos de física de alta energia.
Pensa-se que os jatos nasceram de galáxias mais antigas, de formato elíptico, com um núcleo galáctico ativo (AGN), que é um buraco negro supermassivo que reside no centro. Como ponto de referência, os cientistas acreditam que todas as galáxias têm buracos negros supermassivos localizados em seus centros, mas nem todos são AGNs. Por exemplo, o enorme buraco negro da nossa Via Láctea está adormecido.
Os cientistas teorizam que os AGNs crescem mais, atraindo gravitacionalmente gás e poeira através de um processo chamado de acréscimo. Mas nem todo esse material é engolido pelo buraco negro. Algumas das partículas tornam-se aceleradas e são expelidas para fora em feixes estreitos na forma de jatos.
"É difícil mover o gás da galáxia em direção ao seu centro", explicou Ajello. "Você precisa de algo para sacudir um pouco a galáxia para que o gás chegue lá. A fusão ou colisão de galáxias é a maneira mais fácil de movimentar o gás, e se houver gás suficiente, o buraco negro supermassivo ficará extremamente brilhante e poderá desenvolver um jato".
As galáxias envolvidas na fusão são uma galáxia Seyfert 1 conhecida como TXS 2116-077 e outra galáxia de massa semelhante.
Daqui a bilhões de anos, a nossa Via Láctea se fundirá com a galáxia de Andrômeda, nas proximidades.
"Os cientistas realizaram simulações numéricas detalhadas e previram que esse evento acabaria levando à formação de uma galáxia elíptica gigante", disse Paliya. "Dependendo das condições físicas, ela pode hospedar um jato relativístico, mas isso é em um futuro muito distante".
A equipe capturou a imagem usando um dos maiores telescópios terrestres do mundo, o telescópio óptico infravermelho Subaru de 8,2 metros, localizado no cume de uma montanha no Havaí. Eles realizaram observações subsequentes com o Gran Telescopio Canarias e William Herschel, na ilha de La Palma, na costa da Espanha, bem como com o telescópio espacial Chandra.
Fonte: PHYS.ORG
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