Descoberta a galáxia mais brihante do Universo

Na espacial WISE encontra a galáxia mais luminosa do Universo. 

Foi descoberta um galáxia remota, brilhando com a luz de mais de 300 trilhões de sóis usando os dados da Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA. A galáxia é a mais luminosa encontrada até à data e pertence a uma nova classe de objetos recentemente descobertos pelo WISE — galáxias infravermelhas extremamente luminosas, ou ELIRGs.

 A galáxia, chamada WISE J224607.57-052635.0 é menor do que a Via Láctea, mas põe para fora 10 mil vezes mais energia e possui o tamanho de 300 trilhões de sóis. A poeira também bloqueia nossa visão de comprimentos de onda mais curtos, de luz visível, ao deixar comprimentos de onda mais longos passar completamente. Isso é semelhante ao que acontece quando a luz solar flui através de nossa atmosfera empoeirada, produzindo um brilhante nascer e pôr do sol vermelho. Na verdade, mais de 99 por cento da luz que escapa dessa galáxia empoeirada é o infravermelha. Como resultado, é muito mais difícil de ver com telescópios ópticos. Como a luz da galáxia que hospeda o buraco negro já viajou 12,5 bilhões anos para chegar até nós, os astrônomos estão vendo o objeto como era no passado distante. Créditos:  NASA

"Nós estamos olhando para uma fase muito intensa da evolução da galáxia," disse Chao-Wei Tsai da NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) em Pasadena, Califórnia, principal autor de um novo relatório que aparece na edição de 22 de maio do Astrophysical Journal. "Esta luz deslumbrante pode ter vindo de um surto de crescimento de buraco negro da galáxia".

A galáxia brilhante, conhecida como WISE J224607.57-052635.0, pode ter um buraco negro de Behemoth em seu ventre, consumindo gás. Buracos negros supermassivos projetam gás em um disco em torno deles, o disco alcança  temperaturas de milhões de graus e explode em altas energias, podendo emitir luz de aquecimento no visível, ultravioleta e raios-x. A luz é bloqueada pelos circundantes casulos de poeira. A poeira se aquece e irradia luz infravermelha.

Imensos buracos negros são comuns em núcleos de galáxias, mas encontrar um tão "distante" no cosmos é coisa rara. Uma vez que a luz da galáxia que hospeda o do buraco negro tem viajado 12,5 bilhões de anos para chegar até nós, os astrônomos estão vendo o objeto, como ele era no passado distante. O buraco negro já tinha bilhões de vezes a massa do nosso Sol quando o universo tinha apenas um décimo de sua idade atual de 13,8 bilhões de anos.

O novo estudo descreve três razões por que os buracos negros nos ELIRGs têm tido um grande crescimento. A primeira delas é que eles podem ter nascidos grandes. Em outras palavras, as "sementes", ou buracos negros embrionários, podem ser maiores do que o pensamos.

"Como conseguir um elefante?", perguntou o Peter Eisenhardt, cientista do projeto para WISE no JPL e co-autor do artigo. "Uma boa maneira é começar com um bebê elefante."

As outras duas explicações envolvem quebrar ou dobrar o limite teórico de alimentação do buraco negro, chamado o limite de Eddington. Quando um buraco negro alimenta-se, o gás cai e aquece, explodindo luz para fora. A pressão da luz realmente empurra o gás para longe, criando um limite no qual o buraco negro não possa mais continuar a devorar matéria. Se um buraco negro quebrou esse limite, poderia teoricamente crescer em tamanho a um ritmo alucinante. Buracos negros têm sido observados anteriormente, e estes quebraram o limite, no entanto, o buraco negro em questão teria que ter repetidamente quebrado o limite para crescer tão grande.

Alternativamente, os buracos negros só podem ser dobrar esse limite.

"Outra forma para um buraco negro crescer tão exageradamente é ele ter sofrido um frenesi repentino, consumindo alimentos mais rápido do que o normal," disse Tsai. "Isso pode acontecer se o buraco negro não estiver girando tão rápido."

Se um buraco negro gira lentamente o suficiente, ele não vai repelir sua refeição. No final, um buraco negro de giro lento pode devorar a matéria mais do que um que gira rapidamente.

"Os buracos negros em ELIRGs podem se empanturrado mais por um longo período de tempo," disse Andrew Blain da Universidade de Leicester, no Reino Unido, co-autor do relatório. "É como ganhar um concurso de comer hot dog's. A diferença é que esse concurso dura centenas de milhões de anos".

É necessário mais investigação para resolver este enigma destas galáxias deslumbrantemente luminosas. A equipe tem planos para melhor a determinação das massas dos buracos negros centrais. Saber os verdadeiro pesos desses objetos ajudará a revelar a sua história, bem como a de outras galáxias, neste capítulo muito crucial e frenético de nosso cosmos.

O WISE tem encontrando mais destas raras e excêntricas galáxias em imagens infravermelhas de todo o céu capturadas em 2010. Observando todo o céu com mais sensibilidade do que nunca, o WISE tem sido capaz de capturar espécimes cósmicas raras que podem ter sido perdidas.

O novo estudo relata um total de 20 novas ELIRGs, incluindo a galáxia mais luminosa encontrada até à data. Estas galáxias não estavam mais lá por causa de sua distância, e porque o pó converte sua poderosa luz visível em uma incrível demonstração de luz infravermelha.

"Nós encontramos em um estudo relacionado com o WISE na qual metade das galáxias mais luminosas aparecem bem na luz infravermelha," disse Tsai.

JPL gerencia e opera a missão científica do WISE da NASA em Washington. A nave espacial foi colocada em modo de hibernação em 2011, depois que ela fez uma varredura do céu inteiro duas vezes, assim, completou seus objetivos principais. Em setembro de 2013, WISE foi reativada, renomeada NEOWISE e atribuída a uma nova missão para apoiar os esforços da NASA para identificar objetos  potencialmente perigosos próximos da Terra.

Mais informações: No Arxiv: arxiv.org/abs/1410.1751

Traduzido e adaptado de Phys.