Astrônomos encontram a maior estrutura galáctica até hoje – uma galáxia gigantesca com 16 milhões de anos-luz de diâmetro

Astrônomos encontram a maior estrutura galáctica até hoje – uma galáxia gigantesca com 16 milhões de anos-luz de diâmetro

16 de fevereiro de 2022 0 Por Jonas Estefanski
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Chamada Alcyoneus – em homenagem a um dos gigantes da mitologia grega – esta galáxia gigantesca se estende por 5 megaparsecs, ou 16,3 milhões de anos-luz de comprimento.

Alcyoneus – a maior estrutura galáctica já descoberta

Localizada a cerca de 3 bilhões de anos-luz da Terra, Alcyoneus é o que é conhecido como uma radiogaláxia, assim chamada porque a energia que vem dela é emitida principalmente na faixa de ondas de rádio pela radiação síncrotron.

Assim, consiste em uma galáxia hospedeira – um aglomerado de estrelas orbitando um núcleo contendo um buraco negro supermassivo – e jatos gigantes e nuvens de rádio; o último acelera os elétrons que geram a emissão de rádio. O buraco negro central, estimado em cerca de 400 milhões de massas solares, é a fonte dos jatos de plasma observados.

O que são jatos de plasma?

Esses enormes jatos ultrarrápidos são relativamente comuns no espaço. Buracos negros ativos no centro das galáxias não absorvem toda a matéria circundante: parte dela é enviada para os pólos do disco de acreção, onde é ejetada na forma de jatos em velocidades tremendas.

Eles podem viajar longas distâncias, eventualmente formando o que é conhecido como lóbulos de rádio, que continuam a alimentar ao longo do tempo. Mas, em alguns casos, esse fenômeno leva à formação de radiogaláxias gigantes com vários megaparsecs de comprimento. Os mecanismos físicos que suportam esse crescimento extremo ainda não são totalmente compreendidos.

Qual o tamanho das galáxias de rádio?

Algumas galáxias de rádio podem atingir mais de 100 vezes o diâmetro da galáxia hospedeira! Portanto, os cientistas estão tentando determinar se existem certas características das galáxias hospedeiras ou ambientes específicos de grande escala que favorecem o crescimento de galáxias de rádio gigantes; a descoberta de Alcyoneus como a maior radiogaláxia já descoberta, portanto, é um excelente objeto para estudo.

“Como um exemplo extremo de sua classe, Alcyoneus pode esclarecer os mecanismos subjacentes que governam o crescimento das rádio-galáxias.”

Ao estudar as características da galáxia hospedeira Alcyoneus, os pesquisadores esperam descobrir os principais elementos e condições necessárias para o desenvolvimento de tais galáxias.

O que sabemos sobre Alcioneu?

Examinando os dados do LOFAR – com a eliminação cuidadosa de todas as fontes de rádio que pudessem interferir nas ondas emitidas pelos feixes de rádio – eles descobriram Alcyoneus, que descrevem como a maior estrutura galáctica conhecida , com um tamanho estimado de pelo menos 5 megaparsecs, ou mais mais de 16 milhões de anos-luz.

Em comparação, Messier 87, outra galáxia de rádio gigante no Aglomerado de Virgem, estima-se que tenha quase um milhão de anos-luz de diâmetro. Os dados mostram que a galáxia hospedeira tem uma forma elíptica, uma massa estelar de cerca de 2,4 x 10 11 massas solares e um buraco negro supermassivo de cerca de 4 x 10 8 massas solares em seu centro.

Alcioneu é “suspeitamente comum”

Martijn Oey, astrônomo do Observatório de Leiden, na Holanda, e seus colaboradores observam, no entanto, que Alcyoneus e sua galáxia hospedeira parecem “suspeitamente comuns”: densidade total de luminosidade de baixa frequência (cerca de 8 x 10 25 W/Hz), massa, e a massa dos buracos negros supermassivos são cada vez mais baixas, embora próximas, dos valores normalmente observados para este tipo de galáxia.

Para comparação, a massa de M87 é de cerca de 10 12 massas solares, e a massa de M87* – o buraco negro supermassivo em seu centro – é estimada em cerca de 6,5 bilhões de massas solares. Assim, parece que o crescimento de galáxias gigantes não requer galáxias muito massivas ou buracos negros centrais, bem como emissão de rádio de alta potência, acrescentam os pesquisadores.

Possíveis explicações

Por outro lado, a baixa densidade do ambiente continua sendo uma possível explicação. Além disso, a galáxia hospedeira está localizada em um filamento da teia cósmica, com a qual pode ter uma interação termodinâmica significativa. O fato de Alcyoneus estar localizado em uma região de espaço de baixa densidade e/ou sua interação com o meio intergaláctico pode ser a chave para sua expansão desproporcional.

Segundo os pesquisadores, a pressão calculada nos lóbulos (da ordem de 5 x 10 -16 Pa) é a menor encontrada até agora; portanto, Alcyoneus representa “a radiogaláxia mais promissora até hoje para o estudo do meio intergaláctico quente”. Embora a equipe ainda não tenha sido capaz de determinar o motivo exato de sua expansão, eles acreditam que ainda está se expandindo.

Fontes:

• Luntz, S. (2022, 15 de fevereiro). A maior galáxia já encontrada é absurdamente enorme e estranhamente comum . IFLScience.
• Oei, MSSL, van Weeren, RJ, Hardcastle, MJ, Botteon, A., Shimwell, TW, Dabhade, P., Gast, ARDJGIB, Röttgering, HJA, Brüggen, M., Tasse, C., Williams, WL, & Shulevski, A. (2022, 11 de fevereiro). A descoberta de uma galáxia de rádio de pelo menos 5 MPC . arXiv.org.
• Phys.org. (2022, 16 de fevereiro). Astrônomos encontram a maior galáxia de rádio de todos os tempos .
• Starr, M. (sd). A maior galáxia já encontrada acaba de ser descoberta e vai quebrar seu cérebro. Alerta Ciência.