Radiogaláxias: as Obras de Arte do Universo

São gigantes, muitíssimo poderosas e pintam o Universo de muitas cores, como quadros. As radiogaláxias são as gigantescas obras de arte do nosso Universo.sexta-feira, 7 de setembro de 2018

Por National Geographic

Quem não viu já imagens belíssimas da nossa galáxia, a Via Láctea? Forma uma espiral e no centro tem um buraco negro supermassivo. A Via Láctea é visível a olho nu porque emite muita radiação num espectro visível. Sabia que também emite muita radiação “invisível”, como microondas, radio, raios-X, infravermelho, ultravioleta e raios gama?

Existem outros tipos de galáxias que não são particularmente notáveis a olho nu, mas noutros comprimentos de onda são verdadeiras obras de arte. Um exemplo, são as radiogaláxias.

Radiogaláxias? O que são?

As radiogaláxias são geralmente galáxias elípticas gigantes, muito luminosas nos comprimentos de onda rádio. São galáxias ativas, isto é, com um núcleo ativo.

Tal como a Via Láctea, quase todas têm um buraco negro central, e as radiogaláxias não são exceção. À medida que o material cai em direção ao buraco negro, a restante matéria move-se em forma de espiral e toma a forma de um disco, chamado disco de acreção.

Por cada dez galáxias ativas, há uma em que o buraco negro e o disco de acreção produzem feixes de partículas muito energéticas e ejetam-nas para fora, em direções opostas. Estes jatos de partículas tornam-se então fontes poderosas de emissão de ondas de rádio.

Um Pouco de História...

No início dos anos 40, detetaram-se as primeiras radiogaláxias. No entanto, ainda não se sabia bem o que eram. Os astrónomos descobriram fontes pontuais de ondas rádio, às quais chamaram “estrelas de rádio”. Durante anos, os astrónomos não sabiam se estes objetos, estas “estrelas”, estavam dentro ou fora da nossa galáxia, nem se estavam relativamente perto ou lá longe no espaço intergaláctico. O reconhecimento destes objetos misteriosos só foi possível com o avanço da radioastronomia.

Foi só na década de 50 que os trabalhos e observações de cientistas de Cambridge e do Observatório Jodrell Bank levaram à conclusão que uma “estrela de rádio” em particular não era, afinal uma estrela, não estava dentro da Via Láctea, mas era sim uma galáxia. Esta galáxia era Cygnus A, a primeira a ser identificada como radiogaláxia.

Estrutura Complexa e Bela

As radiogaláxias têm uma estrutura gigante, e gigantemente bela. São tipicamente associadas a galáxias elípticas (que não são espiraladas, como a Via Láctea) e possuem dois lóbulos de ondas rádio. Estes lóbulos originam de dois jatos potentíssimos que partem do núcleo da galáxia.

O mecanismo que origina os jatos de material chama-se radiação do sincrotão, que parece algo saído de um filme de ficção científica. A radiação do sincrotão é emitida quando partículas são aceleradas quase até à velocidade da luz e descrevem uma trajetória curva. Mas que dimensões tem uma radiogaláxia? Depende principalmente da idade. As radiogaláxias são das maiores estruturas existentes no Universo, mas esta frase não pode fazer justiça aos seus tamanhos tão incompreensivelmente enormes.

Os jatos que terminam em lóbulos de rádio e tornam estas gigantes em bestas misteriosas e maravilhosas estendem-se por distâncias cerca de um bilião de vezes superior ao diâmetro do nosso sistema solar. Não é sequer possível comparar a dimensão de uma radiogaláxia com o nosso sistema solar.

No entanto, com outra galáxia já é possível. A Hércules A, na fotografia com os jatos e lóbulos representados a cor-de-rosa, pode ser um bom ponto de partida. Abaixo do núcleo da galáxia pode ver-se uma outra galáxia espiral com mais ou menos o mesmo tamanho que a Via Láctea. Impressionante, não?

Interações Furiosas

As galáxias, não só as radiogaláxias ou galáxias ativas, interagem umas com as outras. Assim, é possível que uma galáxia mate outra, roubando-lhe todo o material rico em metais – deixando-a a morrer à fome, digamos - ou que duas galáxias colidam e fiquem temporariamente desfiguradas. Também se dão casos em que uma maior e mais poderosa absorve uma galáxia menor, numa espécie de canibalismo galáctico. As radiogaláxias, claro, não são exceção.

Devido à incrível quantidade de energia que elas libertam, estas interações tendem a ser aumentadas e extremamente violentas, e um transeunte intergaláctico distraído será apanhado de surpresa.

Sabe-se que as radiogaláxias causam disrupção nas vidas pacatas de outras galáxias que se cruzam no seu caminho, mas também se sabe que a união faz a força! Por vezes, quando várias galáxias de um enxame de galáxias se movem numa direção ou a grandes velocidades, podem temporariamente fazer com que os belos lóbulos das radiogaláxias fiquem torcidos – um pouco como quando um carro ou camião passa por nós a velocidades altas e os nossos cabelos ou roupas são arrastados por um momento.

Muito por Aprender

Apesar de já se saber muita coisa, e já se terem feito descobertas fantásticas no Universo, ainda há muito, muito por descobrir. Inclusive acerca de galáxias ativas.

Alguns modelos construídos sobre a evolução das galáxias parecem sugerir que há algo que virá a reduzir drasticamente a velocidade a que se formam as estrelas nas galáxias mais massivas. Alguns cientistas acreditam que estes jatos de rádio podem ser responsáveis, aquecendo o gás dentro da galáxia e impedindo que se formem estrelas. Este processo não é, contudo, bem conhecido.

Por outro lado, também se verificou que os jatos de rádio podem aumentar a velocidade a que se formam estrelas em algumas galáxias ao comprimir o gás em nuvens densas. Conhecer exatamente como atuam os jatos de rádio, e como se relacionam com a galáxia anfitriã, é essencial para compreender como se formam as galáxias e como evoluem.

Com sorte, a finalização do telescópio SKA – que decorre na África do Sul e Austrália – irá ajudar a responder a estas perguntas. O telescópio SKA deve estar finalizado a partir de 2020 e vigiará muitos milhares de milhões de galáxias, incluindo algumas das mais primitivas. Os astrónomos esperam, assim, ser capazes de desvendar os segredos das radiogaláxias.

Mas, ainda que percam o mistério, não perderão, de certeza, a beleza que as caracteriza, estas gigantes do Universo.

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