Os maiores jatos de buracos negros na história das observações foram descobertos – eles são 140 vezes maiores que a nossa galáxia

Sabe-se que fluxos de matéria e energia que escapam dos buracos negros (jato) podem rapidamente privar a galáxia hospedeira de alimento para o nascimento de novas estrelas e maior crescimento. Mas agora foi feita uma descoberta que nos faz suspeitar que os jatos influenciam os processos universais. Os cientistas descobriram jatos com comprimento de 23 milhões de anos-luz – esses jatos mudarão a arquitetura de regiões locais inteiras do Universo, e isso já é uma ferramenta para a evolução do Universo.

Representação artística de jatos de uma galáxia ativa em filamentos de matéria escura. Fonte da imagem: Caltech

Encontrado pelos astrônomos do Caltech, o objeto de um par de jatos de uma galáxia ativa se estende por aproximadamente 7 Mpc (megaparsec). Isto é quase o mesmo que voar cinco vezes de ida e volta para a nossa vizinha galáxia de Andrômeda. A ejeção removeu uma energia colossal do buraco negro supermassivo no centro da galáxia hospedeira, comparável à energia liberada durante a colisão de aglomerados de galáxias (1055 J). Em geral, os cientistas tiveram sorte com a descoberta deste objeto. Foi detectado no limite de sensibilidade dos nossos instrumentos e, se tivesse surgido um pouco antes ou fosse um pouco mais fraco, o fenômeno teria passado despercebido.

Devido ao seu tamanho, o objeto recebeu o nome de gigante Porfírio da mitologia grega antiga. Seus jatos se espalham por 6,4 Mpc. Os cientistas estimam que o tamanho real dos jatos seja de pouco mais de 7 Mpc, já que há sinais de que os estamos observando com um ligeiro ângulo em nossa direção. O próprio objeto foi descoberto em dados observacionais do radiotelescópio LOFAR sobre o Hemisfério Norte. Eles foram submetidos a um sistema de aprendizado de máquina e seleção manual de cientistas autônomos. No total, foram descobertos mais de 11 mil jatos, com mais de um Mpc de comprimento.

Os dados sobre Porphyrion foram verificados usando outro radiotelescópio, o uGMRT, e complementados com observações do Observatório Keck. Medições e análises espectrais mostraram que a provável galáxia – fonte dos jatos – está localizada a uma distância de 6,3 bilhões de anos do Big Bang. Jatos de matéria são geralmente ejetados dos pólos de um buraco negro, onde são guiados e acelerados pelo seu campo eletromagnético. Trata-se de um acelerador de partículas natural, que neste caso acelerou a matéria do jato (plasma) a uma velocidade 0,012 vezes a velocidade da luz. Para atingir os tamanhos observados, os jatos tiveram que viajar ao redor do Universo durante cerca de 500 milhões de anos.

Imagem de rastros de jatos em dados de radiotelescópio (áreas brilhantes indicam colisões de jatos com matéria)

Dado que os jatos mantiveram a sua forma e direção, os cientistas concluem que, em primeiro lugar, o buraco negro que lhes deu origem não alterou o seu eixo de rotação e, em segundo lugar, que a galáxia hospedeira está rodeada de vazios (vazio). Os jatos não encontraram matéria suficiente – gás e poeira – em seu caminho para se dissiparem. Isso também significa que a galáxia hospedeira estava localizada em um fio de matéria escura, que, como uma teia, permeia e conecta todo o Universo e é a matriz para a formação das galáxias.

Levando em conta a extensão sem precedentes dos jatos descobertos, eles poderiam se tornar transportadores de massa e energia para filamentos vizinhos e, assim, influenciar a base para a formação da própria estrutura do Universo. É possível que simplesmente não vejamos todos esses fenômenos, especialmente nos estágios iniciais da formação do Universo, quando o Universo era claramente mais denso. Se existirem muitos desses objetos e eles aparecerem com bastante frequência, provavelmente terão que ser levados em consideração para modelar a evolução das galáxias e do Universo. Mas ainda não há dados suficientes para isso, então as observações continuarão.