Jatos de rádio relativísticos na galáxia distante Cup confirmaram a teoria dos cientistas

Uma equipe internacional de cientistas, liderada pela pesquisadora Annelise Audibert, descobriu o espécime perfeito para

estudando a interação do jato de rádiocom gás frio em torno de um quasar massivo, um objeto na Galáxia Teacup, também conhecido como Teacup AGN ou SDSS J1430+1339, é um quasar tipo II de baixo desvio para o vermelho. Seu circuito estendido de gás ionizado lembra o cabo de uma xícara de chá. A galáxia foi descoberta por voluntários do projeto Galaxy Zoo.

A xícara de chá é um quasar silencioso,localizado a 1,3 bilhão de anos-luz da Terra. Em sua região central (cerca de 3.300 anos-luz de tamanho) existe um jato de rádio compacto e jovem, que se caracteriza por uma ligeira inclinação em relação ao disco da galáxia.

Galáxia da Xícara de Chá. Foto: NASA, ESA, W. Keel (Universidade do Alabama) e equipe do Galaxy Zoo

Usando observações feitasNo deserto chileno, utilizando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), os astrónomos caracterizaram gás frio e denso na região central da galáxia com um nível de detalhe sem precedentes. Em particular, descobriram a emissão de moléculas de monóxido de carbono, que só podem existir sob certas condições de densidade e temperatura. Com base nessas observações, os cientistas descobriram que o jato compacto, apesar de sua baixa potência, não apenas perturba claramente a distribuição do gás e o aquece, mas também o acelera de forma incomum. Surpreendentemente, jactos menos potentes, como os produzidos em galáxias “silenciosas em termos de rádio”, podem causar mais danos ao ambiente do que os muito fortes.

Radiojato compacto no centro da galáxia Tea Rooma taça sopra com um vento lateral turbulento no gás frio e denso, conforme previsto pela simulação. Crédito: HST/ALMA/VLA/M. Meenakshi / D. Mukherjee / A. Audibert

Quando a matéria cai no preto supermassivoburacos nos centros das galáxias, libera enormes quantidades de energia - é assim que aparecem os núcleos galácticos ativos (ou AGNs). Alguns AGN liberam parte dessa energia na forma de jatos que podem ser detectados na faixa de rádio e que se movem a velocidades próximas à velocidade da luz - jatos de rádio. À medida que se movem pela galáxia, os jatos colidem com as nuvens e o gás que os rodeia. Em alguns casos, eles empurram o material na forma de vento. No entanto, as condições que preferencialmente fazem com que estes ventos expulsem gás das galáxias ainda são pouco compreendidas.

A influência dos jatos no conteúdo de galáxias comoestrelas, poeira e gás, desempenham um papel importante na evolução dos objetos cósmicos. Os jatos de rádio mais poderosos, nascidos em galáxias com “alto volume de rádio”, são responsáveis ​​por mudar radicalmente o destino das galáxias. Isso porque aquecem o gás, evitando a formação de novas estrelas e o crescimento de galáxias. Simulações computacionais de jatos relativísticos penetrando em galáxias de disco prevêem que eles mudam a forma do gás circundante, soprando bolhas à medida que penetram mais na galáxia. No final, o estudo mostrou que o jato de rádio compacto no centro da galáxia Teacup está soprando conforme previsto pela modelagem.

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Na capa: o objeto Herbig-Haro se chama HH111, foto: ESA/Hubble & NASA, B. Nisini