Ecos de galáxias do passado

Muitas galáxias têm um buraco negro gigante no seu centro, que faz com que o gás em sua volta brilhe. No caso das galáxias feijão verde toda a galáxia brilha e não apenas o centro. Estas novas observações revelam as regiões maiores e mais brilhantes já encontradas, que se pensa serem alimentadas por buracos negros centrais, muito ativos no passado mas que estão encerrando a atividade. O astrônomo Mischa Schirmer do Observatório Gemini observou muitas imagens do Universo distante à procura de aglomerados de galáxias, mas quando viu um objeto numa imagem do telescópio Canadá-França-Hawaii, ficou espantado - o objeto parecia uma galáxia, mas era verde brilhante. Não era como nenhuma galáxia que ele já tivesse visto antes, algo totalmente inesperado. Schirmer resolveu então pedir tempo de telescópio no Very Large Telescope do ESO para descobrir o que estaria a causar o brilho verde incomum. "O ESO concedeu-me muito rapidamente tempo de observação e apenas alguns dias depois de ter submetido a minha proposta, este estranho objeto foi observado pelo VLT", diz Schirmer. "Dez minutos depois dos dados terem sido adquiridos no Chile, estavam já no meu computador na Alemanha. Rapidamente defini as minhas prioridades de trabalho de investigação, quando se tornou evidente que tinha encontrado algo realmente novo". O novo objeto tem o nome J224024.1-092748 ou J2240, situa-se na constelação do Aquário e a sua luz levou cerca de 3,7 bilhões de anos a chegar até nós. Depois da descoberta, a equipe de Schirmer vasculhou uma lista de quase um bilhão de galáxias e encontrou mais 16 galáxias com propriedades semelhantes, que foram posteriormente confirmadas por observações feitas com o telescópio Gemini Sul. Estas galáxias são tão raras que existe, em média, apenas uma em cada cubo de 1,3 bilhões de anos-luz de lado. Este novo tipo de galáxias foi apelidado galáxias feijão verde, devido à sua cor e porque superficialmente são parecidas às galáxias ervilha, embora sejam maiores. Em muitas galáxias o material que rodeia o buraco negro central de elevada massa emite radiação intensa, ionizando o gás circundante que brilha fortemente. Estas regiões brilhantes em galáxias ativas típicas são geralmente pequenas, não ultrapassando os cerca de 10% do diâmetro da galáxia. No entanto, as observações da equipe mostraram que, no caso de J2240 e das outras galáxias feijão verde descobertas posteriormente, esta região é verdadeiramente enorme, comportando toda a galáxia. J2240 apresenta uma das maiores e mais brilhantes regiões deste tipo encontradas até agora. O oxigênio ionizado brilha intensamente em verde, o que explica a estranha cor que originalmente chamou a atenção de Schirmer. "Estas regiões brilhantes são fantásticas para tentar entender a física das galáxias - é como enfiar um termômetro médico numa galáxia muito, muito distante", diz Schirmer. "Normalmente, estas regiões não são nem muito grandes nem muito brilhantes, e por isso só conseguem ser bem observadas em galáxias próximas. No entanto, nestas galáxias recentemente descobertas, as regiões são tão grandes e brilhantes que podem ser observadas com detalhes, apesar das enormes distâncias envolvidas". A análise subsequente dos dados revelou outro mistério. J2240 parece ter um buraco negro central muito menos ativo do que o esperado pelo tamanho e brilho da região brilhante. A equipe pensa que as regiões brilhantes devem ser um eco de quando o buraco negro estava muito mais ativo no passado e que irão gradualmente diminuindo de brilho à medida que os restos de radiação passam através delas e se perdem no espaço. Estas galáxias assinalam a presença de um centro galáctico que está se enfraquecendo, marcando uma fase transitória na vida de uma galáxia. No Universo primordial as galáxias eram muito mais ativas, com buracos negros em crescimento no seus centros, que engoliam as estrelas e o gás circundante e brilhavam intensamente, produzindo facilmente até 100 vezes mais luz do que todas as estrelas da galáxia juntas. Ecos de luz como o observado em J2240 permitem aos astrônomos estudar os processos de "desligamento" destes objetos ativos, de modo a compreender o como, quando e porquê eles irão apagar - e porque é que agora vemos tão poucos deles nas galáxias mais jovens. Isto é o que a equipe pretende estudar a seguir, continuando este trabalho com observações nos raios X e também observações espectroscópicas. "Descobrir algo genuinamente novo é o sonho de qualquer astrônomo tornado realidade, um acontecimento único na vida", conclui Schirmer. "É verdadeiramente inspirador!"

Créditos: ESO