Os corações de algumas galáxias estão entre os lugares mais violentos no Universo, potenciados por buracos negros titânicos. Alguns destes buracos negros engolem, em cada ano, a massa de mil Sóis. Cheguemo-nos um pouco mais perto.
Artigo de Abhishek Rajesh Chougule1 em parceria com a National Geographic Portugal
Quando observamos o Universo em larga escala, este parece um cenário sossegado. Um vazio aparente polvilhado por milhares de milhões de galáxias de vários tamanhos e feitios, brilhando na vasta escuridão. Mas quando os astrónomos o observam detalhadamente desde os raios X até às frequências rádio, desvendam-se regiões pontuais com alta concentração de energia, a jorrarem intensa radiação. Esta radiação frequentemente supera a da própria galáxia como um todo, ou estende-se muito para lá do que pareciam ser os limites exteriores da galáxia. Estamos perante as chamadas galáxias ativas.
As galáxias ativas são máquinas violentas de produção de energia que brilham com esplendor. Os seus centros invulgarmente luminosos são conhecidos como núcleos galácticos ativos, ou AGNs, da sigla inglesa para “active galactic nuclei”. O primeiro AGN, a galáxia Messier 77, foi descoberto em 1908 por E. A. Fath. Fath estudou a luz proveniente desta galáxia e descobriu que a intensidade dessa luz em certos comprimentos de onda era muito elevada. Os astrónomos da época consideraram este fenómeno invulgar, já que muitos dos objetos então conhecidos não exibiam esse comportamento.
Em 1943, um estudo de Carl Seyfert, que deu seguimento à observação de várias galáxias deste tipo, lançou mais luz sobre as suas propriedades. Este investigador descobriu que estas galáxias, hoje chamadas Seyfert, têm um núcleo invulgarmente brilhante e pontual, como o de uma estrela, e que contém material a mover-se a muito grande velocidade. Esta descoberta foi apenas o topo do icebergue. Com o advento de novos instrumentos, os astrónomos começaram a dar-se conta de que as galáxias Seyfert são apenas uma pequena população do conjunto total das galáxias ativas.
Observações nos comprimentos de onda do rádio, na década de 1960, descortinaram galáxias ativas que são cem vezes mais brilhantes do que as galáxias espirais normais, como a nossa Via Láctea. Desde então, os estudos revelaram que as galáxias ativas são exuberantes fontes de radiação, estendendo-se por quase todo o espectro, desde as ondas rádio até aos raios gama. Quais são os processos físicos por trás destes mananciais de energia? São de facto laboratórios perfeitos para estudar física extrema, para lá do que alguma vez possamos pensar sondar aqui na Terra.
Galáxias pacíficas e galáxias ativas, como se distinguem
A diferença fundamental entre galáxias ativas e galáxias normais reside no que está a acontecer no seu centro. Os astrónomos acreditam que no próprio coração da maioria das galáxias se aninha um monstro cósmico, um objeto conhecido como buraco negro supermassivo. Este monstro é um objeto invisível, em rotação e super denso com a massa de mais de um milhão de Sóis, por vezes milhares de milhões de massas solares. São “buracos” no espaço-tempo, atraindo matéria e até a luz, para uma região de não retorno, por vezes do tamanho do nosso Sistema Solar.
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- Abhishek Rajesh Chougule é investigador de doutoramento no Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP). Investiga e quantifica o efeito dos núcleos galácticos ativos na estimativa das propriedades das galáxias. Realiza tarefas essenciais que irão auxiliar no desenvolvimento de códigos de síntese espectral para a sua aplicação em galáxias ativas, como o código de síntese de populações FADO, disponível publicamente e desenvolvido por investigadores do IA. Tem também experiência no domínio das atmosferas das estrelas, em particular no efeito de alargamento Stark nos espectros das estrelas.
