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Estranha estrutura brilhante de ‘arco e flecha’ pode ser uma onda de choque cósmica gigante criada por uma colisão supersônica de galáxias
Uma bizarra galáxia de rádio descoberta por um cientista cidadão deixou os astrónomos intrigados, revelando uma estrutura de “arco e flecha” nunca antes vista que poderia oferecer uma visão rara de como as galáxias são remodeladas por ondas de choque colossais à medida que mergulham através de aglomerados de galáxias.
Chamado RAD-BAARG (abreviação de Radio Bow-And-Arrow Radio Galaxy), o objeto se estende por quase 1,8 milhão de anos-luz de diâmetro, tornando-o quase 18 vezes mais largo que o a Via Láctea. Sua estrutura incomum foi identificada pela primeira vez por um cientista cidadão participando do RAD@home Astronomy Collaboratory, que permite que voluntários revisem dados de telescópios e sinalizem características incomuns que, de outra forma, poderiam passar despercebidas.
Os astrônomos dizem que não viram nada parecido. “A estrutura desta fonte é diferente de qualquer galáxia de rádio que vi nos últimos 25 anos”, disse Ananda Hota, da Universidade de Mumbai, em uma declaração publicado pela Royal Astronomical Society. A declaração acrescenta que os astrônomos acreditam que a estrutura pode ser “uma das mais claras assinaturas de rádio conhecidas de um choque gigante gerado por uma galáxia caindo supersônicamente em um ambiente de aglomerado”.
Após a sua descoberta, os pesquisadores estudaram o objeto usando observações do LOFAR (Low Frequency Array) Two-meter Sky Survey (LoTSS), um dos levantamentos de rádio de baixa frequência mais profundos já realizados e particularmente adequado para detectar emissões de rádio difusas e fracas.
Ao contrário do típico galáxias de rádioque produzem dois jatos relativamente simétricos de partículas carregadas alimentados por buracos negros supermassivoso RAD-BAARG tem uma aparência dramaticamente desequilibrada. Um jato alimenta uma região em forma de cunha que se curva para trás formando um enorme arco, enquanto o outro se torce em uma estrutura em forma de S antes de se transformar em uma longa cauda. Juntas, as feições lembram um arco com uma flecha atravessada, de acordo com o comunicado.
O plasma emissor de rádio do RAD-BAARG parece iluminar uma característica extensa e extremamente fraca. Nestes baixas frequências de rádiopopulações de elétrons envelhecidas e difusas tornam-se mais visíveis, permitindo aos astrônomos rastrear estruturas que de outra forma seriam invisíveis em frequências ópticas ou de rádio mais altas, tornando pesquisas como o LoTSS especialmente poderosas para identificar e confirmar tal emissão difusa.
Os investigadores acreditam que a assimetria extrema pode estar ligada ao movimento da galáxia através de um denso aglomerado de galáxias. À medida que cai em direção ao centro do aglomerado, provavelmente se move a velocidades supersônicas através do gás quente e difuso que preenche o espaço entre galáxias. Acredita-se que esse movimento gere um choque em arco que comprime campos magnéticos e partículas carregadas, remodelando o plasma emissor de rádio em estruturas de grande escala.
A equipe também descobriu que o RAD-BAARG reside em um ambiente complexo “multi-halo” contendo vários reservatórios sobrepostos de gás quente, tornando-o um sistema especialmente valioso para estudar como aglomerados de galáxias influenciar galáxias de rádio.
“O LOFAR nos permite ver esta emissão fraca e de baixo brilho superficial com detalhes notáveis”, disse Pratik Dabhade, co-autor principal do estudo do Centro Nacional de Pesquisa Nuclear da Polônia, no comunicado.
“Com LoTSS DR3 e o futuro Square Kilometer Array Observatory (SKAO), poderemos encontrar muitos mais sistemas onde as rádio-galáxias revelam interações que de outra forma seriam invisíveis entre jatos, galáxias e seus ambientes.”
Se confirmado, o RAD-BAARG poderá tornar-se um exemplo chave de como os ambientes de aglomerados extremos remodelam as galáxias de rádio, fornecendo uma nova visão sobre como os aglomerados supermassivos jatos de buraco negro interagir com os ambientes circundantes.
As descobertas foram publicado em 22 de junho na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.
