Crédito da imagem: Chandra
Uma nova imagem tirada pelo Observatório de Raios-X Chandra forneceu uma das melhores vistas de duas galáxias semelhantes à nossa Via Láctea em meio a uma colisão. Todas as galáxias, incluindo a nossa, passaram por esse tipo de fusão no passado, portanto, essa imagem ajuda os astrônomos a entender como o Universo se parece hoje. As galáxias começaram sua colisão lenta há 10 milhões de anos e já criaram regiões de intensa formação estelar e podem eventualmente criar um buraco negro supermassivo.
O Observatório de Raios-X Chandra da NASA forneceu a melhor imagem de raios-X de duas galáxias semelhantes à Via Láctea no meio de uma colisão frontal. Como todas as galáxias - incluindo a nossa - podem ter passado por fusões, isso fornece uma visão de como o universo ficou como hoje.
Os astrônomos acreditam que a mega fusão na galáxia conhecida como Arp 220 desencadeou a formação de um grande número de novas estrelas, enviou ondas de choque através do espaço intergalático e poderia levar à formação de um buraco negro supermassivo no centro do novo conglomerado galáxia. Os dados do Chandra também sugerem que a fusão dessas duas galáxias começou apenas 10 milhões de anos atrás, pouco tempo em termos astronômicos.
"As observações do Chandra mostram que as coisas realmente ficam bagunçadas quando duas galáxias se chocam a toda velocidade", disse David Clements, do Imperial College de Londres, um dos membros da equipe envolvidos no estudo. "O evento afeta tudo, desde a formação de buracos negros maciços até a dispersão de elementos pesados no universo."
O Arp 220 é considerado um protótipo para entender como eram as condições no universo primitivo, quando galáxias massivas e buracos negros supermassivos foram presumivelmente formados por inúmeras colisões de galáxias. A uma distância relativamente próxima de cerca de 250 milhões de anos-luz, o Arp 220 é o exemplo mais próximo de uma galáxia "ultra-luminosa", que emite um trilhão de vezes mais radiação que o nosso Sol.
A imagem Chandra mostra uma região central brilhante na cintura de uma nuvem brilhante de gás multimilionário em forma de ampulheta. Apressando-se para fora da galáxia a centenas de milhares de quilômetros por hora, o superaquecido forma um "super-vento", que se acredita ser devido à atividade explosiva gerada pela formação de centenas de milhões de novas estrelas.
Mais adiante, abrangendo uma distância de 75.000 anos-luz, existem lobos gigantes de gás quente que poderiam ser remanescentes galácticos lançados no espaço intergaláctico pelo impacto inicial da colisão. Não se sabe se os lobos continuarão se expandindo para o espaço ou voltarão ao Arp 220.
O centro da Arp 220 é de particular interesse. As observações de Chandra permitiram aos astrônomos identificar uma fonte de raios-X no local exato do núcleo de uma das galáxias pré-fusão. Outra fonte mais fraca de raios X nas proximidades pode coincidir com o núcleo do outro remanescente da galáxia. A produção de raios X dessas fontes pontuais é maior que o esperado para buracos negros estelares provenientes de estrelas companheiras. Os autores sugerem que essas fontes podem ser causadas por buracos negros supermassivos no centro das galáxias em fusão.
Essas duas fontes remanescentes são relativamente fracas e fornecem fortes evidências para sustentar a teoria de que a extraordinária luminosidade do Arp 220 - cerca de cem vezes a da galáxia da Via Láctea - se deve à rápida taxa de formação de estrelas e não a uma atividade ativa, buraco negro supermassivo no centro.
No entanto, em algumas centenas de milhões de anos, esse equilíbrio de poder poderá mudar. Os dois buracos negros maciços poderiam se fundir para produzir um buraco negro supermassivo central. Esse novo arranjo pode fazer com que muito mais gás caia no buraco negro central, criando uma fonte de energia igual ou superior a essa devido à formação de estrelas.
"A concentração incomum de fontes de raios-X no centro de Arp 220 sugere que poderíamos estar observando os estágios iniciais da criação de um buraco negro supermassivo e a eventual elevação do poder de um núcleo galáctico ativo", disse Jonathan McDowell, da o Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, MA, outro membro da equipe que estuda Arp 220.
Clements e McDowell foram acompanhados nesta pesquisa por um grupo internacional de pesquisadores dos Estados Unidos, Reino Unido e Espanha. Chandra observou o Arp 220 em 24 de junho de 2000, por aproximadamente 56.000 segundos, usando o instrumento Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS).
O ACIS foi desenvolvido para a NASA pela Pennsylvania State University, University Park, PA, e pelo Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA. O Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, gerencia o programa Chandra, e a TRW, Inc., Redondo Beach, Califórnia, é a principal contratada. O Chandra X-ray Center do Smithsonian controla as operações científicas e de vôo de Cambridge, Massachusetts.
