"O tamanho desses jatos de rádio não é comparável ao do nosso sistema solar, nem mesmo ao da nossa galáxia."
Dois exemplos dos quasares de rádio gigantes recém-descobertos, cada um abrangendo milhões de anos-luz. (Crédito da imagem: Pal, et al (2025))
Astrônomos descobriram 53 novos quasares supermassivos alimentados por buracos negros que estão expelindo jatos de matéria a velocidades próximas à da luz, que se estendem por até 7,2 milhões de anos-luz, cerca de 50 vezes a largura da Via Láctea.
Esses objetos monstruosos, conhecidos como Quasares de Rádio Gigantes , fazem parte de um grupo de 369 quasares de rádio descobertos recentemente por astrônomos indianos em dados coletados pelo Radiotelescópio Gigante de Ondas Métricas (GMRT), um conjunto de 30 antenas parabólicas localizado perto de Pune, na Índia, como parte do Levantamento Celeste GMRT do TIFR (TGSS). O TGSS cobriu cerca de 90% da esfera celeste acima da Terra, e a ampla cobertura do céu e a alta sensibilidade do telescópio o tornaram o instrumento ideal para detectar estruturas gigantescas emissoras de rádio distantes, como os Quasares de Rádio Gigantes.
"O tamanho desses jatos de rádio não é comparável ao do nosso sistema solar ou mesmo à nossa galáxia", disse Souvik Manik, pesquisador do Midnapore City College e membro da equipe, em um comunicado enviado por e-mail. "Estamos falando de algo entre 20 e 50 diâmetros da Via Láctea colocados lado a lado."
Embora se acredite que buracos negros supermassivos com massas de milhões a bilhões de vezes a do Sol estejam localizados no centro de todas as grandes galáxias, nem todos esses titãs cósmicos alimentam regiões centrais brilhantes chamadas Núcleos Galácticos Ativos (AGN) ou são vistos como "quasares", que são núcleos galácticos extremamente poderosos.
Para alimentar um quasar, um buraco negro supermassivo precisa estar rodeado por uma grande quantidade de gás e poeira, dos quais ele se alimenta. Essa matéria gira em torno dos buracos negros supermassivos em estruturas de nuvens achatadas chamadas discos de acreção. A tremenda influência gravitacional dos buracos negros supermassivos gera poderosas forças de maré nos discos de acreção, aquecendo esse material e fazendo com que ele emita radiação intensa em todo o espectro eletromagnético.
No entanto, os buracos negros são notoriamente devoradores de matéria, e nem toda a matéria nos discos de acreção é alimentada a eles. Fortes campos magnéticos canalizam gás altamente ionizado, ou plasma, para os polos do buraco negro supermassivo, onde é acelerado a velocidades próximas à da luz e expelido em direções opostas como poderosos jatos gêmeos. Com o tempo, e à medida que atingem distâncias de muitos anos-luz de sua origem, esses jatos podem se espalhar em amplas plumas ou "lóbulos" que se estendem muito acima e abaixo do plano da galáxia de onde emergem. Os jatos e lóbulos são acompanhados por fortes emissões de ondas de rádio.
"Seus enormes jatos de rádio tornam esses quasares valiosos para a compreensão tanto dos estágios finais de sua evolução quanto do meio intergaláctico no qual se expandem, o tênue gás que confina seus lóbulos de rádio a milhões de anos-luz do buraco negro central", disse o líder da equipe, Sabyasachi Pal, astrônomo do Midnapore City College. "No entanto, encontrar esses gigantes não é fácil." O pesquisador explicou que isso ocorre porque a tênue "ponte" de emissões que conecta os dois lóbulos frequentemente desaparece abaixo dos limites de detecção, fazendo com que a estrutura geral pareça fragmentada ou incompleta.
"Os levantamentos de rádio de baixa frequência são particularmente eficazes para identificar esses sistemas porque o plasma síncrotron envelhecido nos lóbulos emite com mais intensidade em frequências de rádio mais baixas do que em frequências mais altas", continuou Pal.
A equipe observou uma tendência interessante em relação aos quasares de rádio gigantes e aos ambientes em que residem, descobrindo que pelo menos 14% desses objetos monstruosos estão localizados dentro de agrupamentos e aglomerados de galáxias e perto de filamentos cósmicos de gás, poeira e matéria escura, onde as galáxias se reúnem e crescem.
"Parece que o ambiente desempenha um papel fundamental na forma como esses jatos de rádio evoluem", disse Netai Bhukta, membro da equipe da Universidade Sidho Kanho Birsha em Lagda, Índia, em um comunicado. "Em regiões mais densas, os jatos podem ser desacelerados, curvados ou interrompidos pelo gás circundante, enquanto em regiões mais vazias, eles podem crescer livremente pelo meio intergaláctico."
Embora a maioria dos quasares apresente jatos gêmeos, os cientistas notaram que esses jatos são frequentemente desiguais em termos de comprimento ou brilho, uma disparidade chamada assimetria de jato de rádio. "Essa assimetria nos diz que esses jatos estão lutando contra um ambiente cósmico desigual", disse Sushanta K. Mondal, membro da equipe e também da Universidade Sidho Kanho Birsha. "De um lado, o jato pode estar colidindo com nuvens mais densas de gás intergaláctico, retardando seu crescimento, enquanto o outro lado se expande livremente através de um meio mais rarefeito."
As descobertas da equipe parecem indicar que quasares gigantes a maiores distâncias exibem maior assimetria nos jatos em comparação com aqueles mais próximos da Via Láctea. Isso pode ocorrer porque, quanto mais distantes esses quasares estão, mais para trás no tempo os observamos, e o cosmos primordial era muito mais caótico e repleto de gás mais denso, o que distorcia as trajetórias desses jatos.
Space.com
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