"Bolhas de rádio" acabam sendo fontes de raios gama

Descoberta surpreendente na galáxia de rádio Centaurus A

Observações recentes permitem, pela primeira vez, dissolver espacialmente as enormes bolhas de rádio da galáxia de rádio Centaurus A na luz gama de alta energia. A imagem mostra uma superposição da radiação medida do Centaurus A na faixa de rádio (laranja), óptica (cinza) e gama (violeta). © NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration, Capella Observatory, e Ilana Feain, Tim Cornwell e Ron Ekers (CSIRO / ATNF), R. Morganti (ASTRON) e N. Junkes (MPIfR)
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A galáxia Centaurus A é conhecida há muito tempo como uma forte fonte de rádio. Agora, uma equipe de pesquisa internacional também estudou esta galáxia de rádio pela primeira vez na faixa de raios gama e descobriu que as "bolhas de rádio" dessa galáxia também são fontes de raios gama incrivelmente fortes. Essa descoberta surpreendente, agora publicada na Science, levanta a questão de saber se isso poderia se aplicar a outras galáxias de rádio.

As galáxias radioelétricas são distantes, principalmente galáxias gigantes elípticas com núcleo ativo, que são caracterizadas por emissão de rádio acima da média. Bolhas de rádio enormes, simétricas e a uma distância de quase um milhão de anos-luz do núcleo, são características dessas galáxias. Como fonte de energia, suspeita-se de um buraco negro extremamente maciço, com massa de cem milhões a vários bilhões de massas solares na área central. A partir deste núcleo da galáxia, jatos de partículas carregadas que se movem quase tão rápido quanto a luz fornecem energia às bolhas de rádio. Essas bolhas no alcance do rádio são muitas vezes maiores que a parte opticamente visível da galáxia do rádio e podem brilhar significativamente no alcance do rádio por dezenas de milhões de anos.

Bolhas de rádio observadas pela primeira vez na região gama

Após dez meses de observações com o Telescópio de Grande Área (LAT) do telescópio espacial Fermi, as bolhas de rádio do Centaurus A agora também foram detectadas e resolvidas espacialmente na luz de raios gama, a forma de radiação eletromagnética mais energética. Centaurus A é a galáxia de rádio mais próxima de nós, a cerca de doze milhões de anos-luz de distância, e uma das galáxias mais brilhantes no céu noturno do sul. Com suas bolhas de rádio, o Centaurus A cobre uma área 20 vezes maior no céu que a lua cheia.

Radiação gama mais forte que as ondas de rádio

A distância à Terra, que é astronômica, permite que os pesquisadores usem o exemplo desta galáxia para estudar a física dos núcleos galácticos ativos e de seus jatos com precisão incomparável. Enquanto a região central do Centaurus A costumava ser conhecida como fonte de raios gama, a detecção de bolhas de rádio como fonte de luz gama é uma surpresa. "As medições mostram que a energia radiante dessas bolhas é aproximadamente dez vezes maior na região gama do que na região rádio", explica o professor Olaf. Reimer, do Instituto de Física de Astro e Partículas da Universidade de Innsbruck.

100 bilhões de elétron-volts

Mais da metade da radiação gama total do Centaurus A vem da bexiga norte e sul. As partículas carregadas e em movimento rápido nas bolhas de rádio requerem pelo menos uma energia de 100 a 1.000 bilhões de elétrons-volts, a fim de produzir a radiação gama que medimos por colisões com os fótons do fundo de microondas. Anita Reimer, dos Institutos de Física Teórica e Física de Astro e Partículas da Universidade. display

A energia total armazenada em ambas as bolhas é, portanto, de pelo menos 10 à potência de 51 joules. A detecção de radiação gama a partir das bolhas do Centaurus A também implica a questão de até que ponto isso pode representar uma característica geral dos núcleos galácticos ativos, e o teórico Reimer descreve uma questão de pesquisa aberta.

Pesquisadores nos Estados Unidos, França, Itália, Suécia, Alemanha e Japão estão envolvidos na construção dos detectores Fermi e na operação do observatório, além da NASA e do Departamento de Energia dos EUA.

(Universidade de Innsbruck, 04.04.2010 - NPO)