Astrônomos veem galáxias em alta definição

Um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia, visto vagamente no centro, lança jatos de material pelo espaço. Fonte: R. TIMMERMAN/LOFAR.
Um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia, visto vagamente no centro, lança jatos de material pelo espaço. Fonte: R. TIMMERMAN/LOFAR.

Os astrônomos capturaram algumas das imagens mais detalhadas já vistas de galáxias no espaço profundo.

Elas estão em uma definição muito mais alta do que o normal e revelam o funcionamento interno das galáxias com detalhes sem precedentes.

Muitas das imagens podem fornecer informações sobre o papel dos buracos negros na formação de estrelas e planetas.

Os pesquisadores dizem que as imagens transformarão nossa compreensão de como as galáxias evoluem.

As imagens são das ondas de rádio emitidas pelas galáxias. Os pesquisadores costumam estudar as ondas de rádio de objetos astronômicos, em vez da luz visível que eles emitem, porque permite que vejam coisas que, de outra forma, seriam bloqueadas pela atmosfera da Terra ou por poeira e gás de galáxias distantes.

Muitas regiões do espaço que são escuras aos nossos olhos, na verdade brilham intensamente nas ondas de rádio que emitem. Isso permite que os astrônomos observem as regiões de formação de estrelas ou o coração das galáxias.

A novidade é que a equipe melhorou drasticamente a resolução das imagens de rádio ao conectar mais de 70.000 pequenas antenas espalhadas por nove condados europeus.

Os sinais de rádio foram captados por 70.000 antenas de um metro de altura em nove países europeus. Fonte: BBC NEWS.
Os sinais de rádio foram captados por 70.000 antenas de um metro de altura em nove países europeus. Fonte: BBC NEWS.

Combinar sinais de rádio de tantas antenas não é um processo direto. A equipe passou seis anos desenvolvendo uma maneira completamente nova de coletar o sinal de cada antena, digitalizando-o, transportando-o para um processador central e, em seguida, combinando todos os dados em imagens que não são apenas de enorme interesse científico, mas também de grande beleza.

A realização é um grande esforço técnico e foi liderada pela Dra. Leah Morabito da Universidade de Durham, no Reino Unido.

“Trabalhar com os dados por tanto tempo e, finalmente, obter essas imagens e ser a primeira pessoa a ver como é, é simplesmente incrível”, disse ela à BBC News.

“Andei por aí com um grande sorriso no rosto pelo resto do dia, porque me senti muito orgulhosa por ter feito essas imagens e poder ver algo que ninguém nunca tinha visto antes”.

A imagem no topo da página foi produzida por um membro da equipe da Dra. Morabito. Mostra uma galáxia quase invisível, situada no meio de jatos de material laranja, disparando de ambos os lados, cada um muito maior do que a própria galáxia.

Os jatos são causados ​​por um buraco negro supermassivo no coração da galáxia – um objeto com uma gravidade tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar. Normalmente suga o material – mas a atração para dentro também cria forças ao redor do buraco negro que resultam no material sendo cuspido para longe no espaço.

Esses jatos já foram observados anteriormente – mas os astrônomos obtiveram novas informações científicas das faixas escuras no jato à direita, que não foram vistas antes. Estes, acreditam os astrônomos, representam períodos de relativa inatividade do buraco negro – quando ele cospe menos material. A imagem, portanto, dá aos pesquisadores uma visão sobre o “ciclo do sono” do buraco negro.

Fonte: N. RAMIREZ-OLIVENCIA/LOFAR.
Fonte: N. RAMIREZ-OLIVENCIA/LOFAR.

A imagem acima mostra duas galáxias colidindo. O ponto brilhante do lado esquerdo é causado pela explosão de estrelas – criando o que é efetivamente um vento galáctico – soprando poeira e gás para longe dele.

Fonte: F. SWEIJEN/LOFA.
Fonte: F. SWEIJEN/LOFA.

A luz da galáxia vista diretamente acima se originou quando o Universo tinha apenas 2,6 bilhões de anos. Acima e abaixo estão jatos de material jogados pelo buraco negro interno. Normalmente, essas galáxias primitivas não podem ser estudadas em detalhes. Mas agora, pela primeira vez, os astrônomos viram a estrutura de um deles em frequências de rádio – que fornece informações científicas críticas sobre como o buraco negro está interagindo com seu entorno.

As imagens revelam que as galáxias são muito mais do que uma coleção de estrelas. São fábricas dinâmicas que fazem o sol e planetas, alimentadas por buracos negros, de acordo com o Dr. Neal Jackson, da Universidade de Manchester.

“Até astrônomos experientes irão dizer ‘uau!’ quando virem essas imagens”, ele me disse.

“Ficou muito claro que, para entender a evolução da galáxia, precisamos entender o buraco negro bem no centro, porque parece ter uma influência bastante fundamental em como as galáxias evoluem e é isso que essas imagens nos permitem fazer”, diz o Dr. Jackson.

“Essas imagens de alta resolução nos permitem ampliar para ver o que realmente está acontecendo quando buracos negros supermassivos lançam esses jatos de material.”

A imagem à esquerda é de uma galáxia observada na luz visível. A imagem do meio mostra a mesma galáxia, mas vista em frequências de rádio e à direita está a imagem de alta definição. Fonte: L. K. MORABITO/L.K. WILLIAMS.
A imagem à esquerda é de uma galáxia observada na luz visível. A imagem do meio mostra a mesma galáxia, mas vista em frequências de rádio e à direita está a imagem de alta definição. Fonte: L. K. MORABITO/L.K. WILLIAMS.

A Dra. Morabito diz que imagens como essas estão ajudando os astrônomos a aprender como esses processos, que criaram estrelas e planetas – incluindo nosso próprio Sistema Solar – realmente funcionam.

“Estamos realmente começando a entender como as galáxias evoluíram. E os buracos negros são uma grande parte disso, porque seus jatos podem levar combustível para a formação de estrelas. E, à medida que avançam, podem perturbar as galáxias. Eles podem até mesmo desencadear a formação de estrelas ou apagá-la e fazer com que aconteça menos”, disse ela.

O primeiro conjunto de resultados levou à publicação de nove artigos científicos sobre a dinâmica dos buracos negros nas galáxias. Mas este é apenas o começo para a equipe. Eles planejam explorar milhões de galáxias nos próximos anos.

“E isso é realmente o que precisamos ser capazes de entender, o quadro completo de como os buracos negros impactam a evolução da galáxia”, disse a Dra. Morabito,

“Acho que definitivamente teremos algumas surpresas. Sempre que você começa a fazer algo novo em astronomia, você descobre coisas que nunca imaginava e é isso que eu realmente espero.”

A rede internacional de telescópios é conhecida como Low Frequency Array, ou simplesmente Lofar. A maioria das antenas está localizada em Exloo, nos Países Baixos.

Fonte: BBC News / Pallab Ghosh
Tradução: Redação Ambientebrasil / Maria Beatriz Ayello Leite
Para ler a reportagem original em inglês acesse:
https://www.bbc.com/news/science-environment-57998940