Telescópios captam impressionante show de luzes em galáxia

Na galáxia espiral NGC 4258, um grande buraco negro, imensas quantidades de gás e ondas de choque produzem um fascinante espetáculo pirotécnico

Show de luzes na galáxia NGC 4258: buraco negro em ação. Crédito: Crédito: raios X: Nasa CXC/Caltech/P.Ogle et al.; óptica: Nasa/STScI; infravermelho: Nasa/JPL-Caltech; rádio: NSF/NRAO/VLA

Situada a cerca de 23 milhões de anos-luz da Terra, a NGC 4258, também conhecida como M106, é uma galáxia espiral, como a Via Láctea. Sua fama se origina de algo que a nossa galáxia não possui – dois braços espirais extras que brilham em raios X, luz óptica e rádio. Em vez de estarem alinhados com o plano da galáxia, esses braços anômalos se cruzam com ele.

Os braços anômalos são vistos na imagem composta reproduzida acima, que mostra os impressionantes fogos de artifício em andamento por lá. Na imagem, os raios X do Observatório de Raios X Chandra, da Nasa, são azuis, dados de rádio do Very Large Array do radiotelescópio Karl Jansky, da National Science Foundation (NSF), são roxos, os dados ópticos do Telescópio Espacial Hubble, da Nasa e da Agência Espacial Europeia (ESA), são amarelos e os dados infravermelhos do Telescópio Espacial Spitzer, da Nasa, são vermelhos.

Um novo estudo feito com o Spitzer mostra que ondas de choque, semelhantes às explosões sônicas de aviões supersônicos, estão aquecendo grandes quantidades de gás – o equivalente a cerca de 10 milhões de sóis. Na opinião dos pesquisadores, o buraco negro supermassivo no centro da NGC 4258 está produzindo jatos poderosos de partículas de alta energia. Esses jatos atingem o disco da galáxia e geram ondas de choque. Essas ondas, por sua vez, aquecem o gás (composto principalmente de moléculas de hidrogênio) a milhares de graus.

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Menos estrelas

A imagem de raio X do Chandra revela enormes bolhas de gás quente acima e abaixo do plano da galáxia. Essas bolhas indicam que grande parte do gás que estava originariamente no disco da galáxia foi aquecido e ejetado para as regiões externas pelos jatos do buraco negro.

A ejeção de gás do disco pelos jatos tem implicações importantes para o destino da NGC 4258. Os pesquisadores estimam que todo o gás restante será ejetado nos próximos 300 milhões de anos – muito em breve nas escalas de tempo cósmicas –, a menos que seja reabastecido de alguma forma. Como a maior parte do gás no disco já foi ejetada, menos gás está disponível para a formação de novas estrelas. De fato, os pesquisadores usaram dados do Spitzer para estimar que as estrelas estão se formando nas regiões centrais do NGC 4258, a uma taxa cerca de dez vezes menor do que na Via Láctea.

O Observatório Espacial Herschel, da ESA, foi usado para confirmar a estimativa dos dados do Spitzer da baixa taxa de formação de estrelas nas regiões centrais da NGC 4258. O Herschel também foi usado para fazer uma estimativa independente de quanto gás resta no centro da galáxia. Depois de levarem em contar o grande aumento na emissão de infravermelho causado pelos choques, os pesquisadores descobriram que a massa de gás é dez vezes menor do que havia sido estimado anteriormente.

Como a NGC 4258 é relativamente próxima da Terra, os astrônomos podem estudar como esse buraco negro está afetando sua galáxia em grandes detalhes.