Solucionado mistério das Galáxias X

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As imagens inéditas mostraram que os dois jatos da galáxia são redirecionados pelo gás intergaláctico.
[Imagem: W. Cotton et al/NRAO/AUI/NSF/SARAO/DES]

Galáxias X

Uma equipe de astrônomos da África do Sul e dos EUA usou o recém-construído telescópio MeerKAT para resolver um quebra-cabeça de longa data: Galáxias cujas emissões de rádio indicavam que elas teriam uma forma de X.

Muitas galáxias, muito mais ativas do que a Via Láctea, têm enormes jatos gêmeos de ondas de rádio que se estendem até o espaço intergaláctico. Normalmente, esses jatos, provenientes de um enorme buraco negro no centro da galáxia, seguem direções opostas, perpendiculares ao eixo da galáxia.

No entanto, as emissões de algumas poucas são mais complicadas e parecem ter quatro jatos formando um X no céu.

Várias explicações possíveis foram propostas para dar conta desse fenômeno. Entre essas hipóteses estão mudanças na direção do giro do buraco negro no centro da galáxia e, consequentemente, dos seus jatos; dois buracos negros, cada um associado a um par de jatos; e o material que cai de novo na galáxia sendo desviado em direções diferentes, formando os outros dois braços do X, em adição aos jatos normais.

Jatos que saem e jatos que voltam

As novas observações de uma dessas galáxias, chamada PKS 2014-55, favorecem fortemente a última explicação, uma vez que as imagens mostram material "dobrando a esquina" à medida que flui de volta para a galáxia hospedeira.

Localizada a 800 milhões de anos-luz da Terra, a galáxia PKS 2014-55 é classificada como X devido à sua aparência em imagens anteriores, mas que eram desfocadas demais para permitirem conclusões mais firmes.

Os detalhes fornecidos nesta imagem de rádio indicam que sua forma é melhor descrita como um bumerangue duplo. Dois jatos de ondas de rádio, indicados na cor azul na primeira imagem, estendem-se 2,5 milhões de anos-luz no espaço - isso é comparável à distância entre a Via Láctea e a galáxia de Andrômeda, nossa vizinha maior mais próxima.

Eventualmente, os jatos são "revertidos" pela pressão do gás intergaláctico. À medida que fluem de volta para a galáxia, eles são desviados por sua pressão relativamente alta, formando os braços mais curtos e horizontais do bumerangue.


Imagem anotada mostrando os jatos de rádio antigos em forma de X, os jatos mais novos mais próximos do buraco negro central e a região de influência dominada pelas estrelas e gás do centro da galáxia. As setas curvas indicam a direção do retorno que forma os componentes horizontais do X.
[Imagem: UP/NRAO/AUI/NSF/SARAO/DES]

Radiotelescópio

Estudos anteriores dessas incomuns galáxias X careciam da alta qualidade de imagens fornecida pelo telescópio MeerKAT.

Esse conjunto de telescópios consiste em 64 antenas de rádio, localizadas no deserto de Karoo, na África do Sul - é a primeira parte do radiotelescópio SKA. Programas de computador combinam os dados dessas antenas para emular um telescópio virtual com 8 km de diâmetro.

"O MeerKAT é um de uma nova geração de instrumentos cujo poder resolve quebra-cabeças antigos, ao mesmo tempo que encontra novos - esta galáxia mostra características nunca antes vistas neste nível de detalhamento, e que não são totalmente compreendidas," disse o astrônomo William Cotton.

Em razão disso, a equipe já está conduzindo outras observações, para tentar solucionar essas questões em aberto.

Bibliografia

Artigo: Hydrodynamical Backflow in X-shaped Radio Galaxy PKS 2014-55
Autores: W. D. Cotton, K. Thorat, J. J. Condon, B . S. Frank, G . I. G. Józsa, S. V. White, R . Deane, N. Oozeer, M. Atemkeng, L. Bester, B. Fanaroff, R. S. Kupa, O. M. Smirnov, T. Mauch, V. Krishnan, F. Camilo
Revista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
DOI: 10.10931/mnras/staa1240
Link: https://arxiv.org/abs/2005.02723

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