O Observatório de Raios-X Chandra encontrou um "fantasma" cósmico à espreita em torno de um buraco negro supermassivo distante. Mas essa bolha azul é estranhamente semelhante a outra bolha cósmica de gás encontrada pelo membro do Galaxy Zoo, Hanny Van Arkel, o famoso objeto chamado Voorwerp de Hanny. Os dois objetos poderiam ser semelhantes?
Os astrônomos dizem que o "fantasma" encontrado por Chandra é o que resta de uma fonte difusa de raios-X, persistindo depois que outras radiações da explosão do buraco negro desapareceram. O objeto, o HDF 130, está a mais de 10 bilhões de anos-luz de distância e existia 3 bilhões de anos após o Big Bang, quando galáxias e buracos negros estavam se formando a uma taxa alta.
O Voorwerp de Hanny é um mistério desde que foi encontrado em 2007 como parte do projeto Galaxy Zoo. Pesquisas recentes sobre o objeto revelam que o Voorwerp também é provavelmente um remanescente de uma explosão de buraco negro. Nas imagens originais do Sloan Digital Sky Survey da Voorwerp de Hanny, o objeto apareceu em azul; no entanto, análises espectrais posteriores mostraram que ele é realmente verde. O Voorwerp foi estudado pelo satélite de raios gama Swift, que também pode captar emissões de raios X e ultravioleta, mas o satélite não apresentou nada conclusivo. No entanto, o Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) deu uma olhada no Hanny's Voorwerp e determinou que, de fato, jatos de buracos negros estavam permitindo que feixes de emissões ópticas e ultravioletas intensas do buraco negro aquecessem e iluminassem uma pequena parte de uma grande nuvem de gás que circunda parcialmente a galáxia próxima, IC 2497.
Mas os astrônomos do Galaxy Zoo suspeitam que os raios X também possam desempenhar um papel no Voorwerp. Foi recentemente fotografada pelos telescópios de raios X Suzaku para ver se é visível nessa parte do espectro, bem como para investigar a atividade atual do buraco negro supermassivo. Os resultados dessa observação ainda estão sendo analisados. O astrônomo de Yale Kevin Schawinski escreveu recentemente no Galaxy Zoo Blog que a detecção de fótons de raios-X seria uma evidência de um buraco negro supermassivo ativo no IC 2497, que iluminaria o Voorwerp. "Se, por outro lado, não coletamos nada, podemos ter certeza de que o buraco negro parou de se alimentar, ou seja, foi realmente desligado", escreveu Schawinski.
Então, os dois objetos, o "fantasma" do HDF 130 e o Voorwerp de Hanny, são semelhantes? Sim - e não - disse o cientista Chandra, Dr. Peter Edmonds.
“De fato, existem algumas semelhanças básicas entre esses dois objetos, pois ambos foram gerados por erupções de um buraco negro supermassivo, na forma de radiação brilhante ou jatos, disse Edmonds à Space Magazine.” Além disso, em ambos os casos, a erupção do buraco negro parece ter morrido. "
Os detalhes dos dois objetos, no entanto, são muito diferentes, disse Edmonds. “O Voorwerp de Hanny envolve um eco de luz enquanto se pensava que o fantasma de raios X se formava por uma interação entre a radiação cômica de fundo e as partículas em um jato. Eles são obviamente vistos em comprimentos de onda muito diferentes. Além disso, o fantasma é encontrado no Universo primitivo a distâncias muito maiores do que o Voorwerp de Hanny e é fisicamente muito maior. ”
Além disso, a equipe do Chandra suspeita que uma erupção muito poderosa e grande tenha sido responsável pela formação do fantasma, muito mais poderosa que a do Voorwerp de Hanny.
Andy Fabian, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, principal autor do artigo sobre o fantasma da HDF 130, acha que o brilho dos raios X do objeto é evidência de uma explosão equivalente a cerca de um bilhão de supernovas, que explodiram partículas quase à velocidade de leve. Quando a erupção estava em andamento, produziu quantidades prodigiosas de rádio e radiação X, mas depois de vários milhões de anos, o sinal de rádio desapareceu de vista à medida que os elétrons irradiavam sua energia.
Este é o primeiro fantasma de raios-X já visto após o desaparecimento de jatos radiantes. Os astrônomos observaram extensa emissão de raios-X de origem semelhante, mas apenas de galáxias com emissão de rádio em larga escala, significando continuadas erupções. No HDF 130, apenas uma fonte pontual é detectada nas imagens de rádio, coincidindo com a galáxia elíptica maciça vista em sua imagem óptica.
Esta fonte de rádio indica que o buraco negro supermassivo do HDF 130 pode estar crescendo.
No entanto, com o Voorwerp de Hanny, os astrônomos ainda estão procurando por qualquer sinal de atividade do buraco negro.
Outro argumento de que os dois objetos são diferentes é sua forma. A forma linear da fonte de raios X do HDF 130 é consistente com a forma dos jatos de rádio e não com a de um aglomerado de galáxias, que se espera que seja circular. A distribuição de energia dos raios-X também é consistente com a interpretação de um fantasma de raios-X.
O Voorwerp de Hanny tem todas as características de um sistema em interação. "O gás provavelmente surge de uma interação de maré entre o IC 2497 e outra galáxia, que ocorreu centenas de milhões de anos atrás", disse o Dr. Tom Oosterloo, parte da equipe que estudou o Voorwerp com o WSRT.
Há mais diferenças entre os dois objetos, principalmente que fantasmas como o do HDF 130 podem prevalecer no universo, enquanto o Voorwerp pode ser apenas uma ocorrência única. "O fluxo de gás termina trezentos mil anos-luz a oeste do IC2497, e todas as evidências apontam para um grupo de galáxias na ponta do fluxo, sendo responsáveis por esse terrível acidente cósmico", disse Oosterloo.
A astrônoma do Chandra Caitlin Casey, também de Cambridge, disse: "Esse resultado sugere que o céu dos raios X deve estar repleto de fantasmas, especialmente se as erupções dos buracos negros forem tão comuns quanto pensamos que são no Universo primitivo".
Então, agora que os astrônomos sabem onde e agora procurar objetos de raio-X como o do HDF 130, é provável que escutemos mais fantasmas de raios-X cósmicos no futuro. Mas o Voorwerp de Hanny parece ser único.
Fontes: Chandra, artigo anterior da UT, troca de e-mail com o Dr. Peter Edmonds, Galaxy Zoo
