Imagens de rádio, de campo profundo, obtidas por investigadores da UCT - Universidade do Cabo e da UWC - Universidade Cape Western, na África do Sul, revelaram que os buracos negros supermassivos de uma região do Universo distante estão todos a girar e a emitir jatos de rádio na mesma direção – provavelmente como resultado das flutuações da matéria primordial do Universo.

É a primeira vez que se descobre um alinhamento de jatos de galáxias num grande volume de espaço. A descoberta foi a possível graças a um levantamento de três anos, durante o qual os investigadores obtiveram imagens de campo profundo de ondas de rádio vindas da região ELAIS-N1, usando o Telescópio GMRT (Giant Metrewave Radio Telescope), na Índia.

Os jatos são produzidos por buracos negros supermassivos que existem nos núcleos dessas galáxias e, segundo o professor Andrew Russ Taylor - presidente da UWC/UCT SKA, diretor do novo Instituto Interuniversitário para Astronomia de Dados Intensivos e principal autor do estudo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society - a única explicação para este alinhamento existir é os buracos negros supermassivos estarem a girar na mesma direção.

"Como estes buracos negros não sabem uns dos outros, nem têm qualquer forma de trocar informação ou de se influenciarem diretamente a uma escala tão vasta, este alinhamento de rotação deve ter ocorrido durante a formação das galáxias no Universo primordial," observou Taylor.

Isto implica que existe uma coerência de rotação na estrutura deste volume de espaço, procedente das flutuações da massa primordial que deram origem à estrutura em larga escala do Universo.

A equipa descobriu o alinhamento com Prashanth Jagannathan - coautor do estudo e doutorando da UCT, atualmente a trabalhar no NRAO (National Radio Astronomy Observatory), Novo México, EUA - depois da imagem inicial ter sido feita. Dentro da estrutura em larga escala, havia regiões onde os eixos de rotação das galáxias se alinhavam.

A descoberta deu-se por acaso, já que a investigação estava inicialmente orientada para explorar as fontes de rádio mais ténues do Universo, usando os melhores telescópios disponíveis – um primeiro olhar para um Universo que será revelada pelo radiotelescópio sul-africano MeerKAT e pelo radiotelescópio SKA (Square Kilometre Array), o mais poderoso do mundo.

Os estudos anteriores tinham detetado desvios de uniformidade (isotropia) na orientação das galáxias. Mas as novas imagens de rádio oferecem a primeira oportunidade de usar jatos de galáxias para revelar alinhamentos a escalas físicas até 100 Mpc. E as medições da intensidade total da emissão de rádio dos jatos das galáxias têm a vantagem de não serem afetadas por efeitos como a dispersão, extinção e rotação de Faraday, o que pode ser um problema em outros estudos.

A presença de alinhamentos revela que há uma tendência para determinadas orientações, o que pode ajudar a compreender a orientação e evolução das galáxias em estruturas de larga escala, bem como os movimentos nas flutuações primordiais de matéria que deram origem à estrutura do Universo.

O que poderão ter sido estas influências de larga escala durante a formação ou evolução das galáxias? Existem várias hipóteses: campos magnéticos cósmicos, campos associados a partículas exóticas (axiões), cordas cósmicas... estes são apenas alguns dos possíveis candidatos que poderiam criar um alinhamento de galáxias, mesmo a escalas maiores que as dos enxames galácticos.

Os autores apontam que seria interessante fazer comparações com as previsões da estrutura do momento angular em simulações do Universo.

Romeel Dave, da UWC, que lidera uma equipa de planeamento de simulações do Universo para explorar o crescimento da estrutura em larga escala a partir de uma perspetiva teórica, observou: "Esta é uma descoberta bizarra. Não é o que se esperava tendo por base a cosmologia atual."

De facto, é um mistério, e levará algum tempo até ser desenvolvida a tecnologia e os conhecimentos necessários para o abordar. Já há projetos em fase de planeamento, como, por exemplo, o telescópio sul-africano MeerKAT e o australiano ASKAP.

"O GMRT é um dos maiores e mais sensíveis radiotelescópios do mundo," observou Taylor, "mas precisamos realmente do MeerKAT para criarmos mapas mais sensíveis e com maior detalhe de uma área muito grande, mapas que serão necessários para avaliarmos as hipóteses explicativas. Abre-se toda uma nova área de investigação para estes instrumentos, que irão penetrar tão profundamente quanto possível no Universo."

A teoria nunca previu uma distribuição da rotação em larga escala - e um fenómeno estranho como este é um desafio que as teorias sobre as origens do Universo precisam de ter em conta, bem como uma oportunidade para compreender melhor o cosmos.

"Estamos a começar a perceber como surgiu a estrutura em larga escala do Universo, partindo do Big Bang e evoluindo como resultado de distúrbios ocorridos no início do Universo até ao que temos hoje," disse Taylor, "e este resultado ajuda-nos a prever como será o Universo de amanhã."

Fonte da notícia: http://www.ras.org.uk/news-and-press/2816-astronomers-in-south-africa-discover-mysterious-alignment-of-black-holes