Uma equipa de astrónomos, liderada por A. Fabian do Instituto de Astronomia (Cambridge, Reino Unido), observou com o observatório de raios-X Chandra (NASA) o buraco negro de massa elevada que reside no centro do Enxame de Galáxias de Perseus, a 250 milhões de anos-luz. As observações profundas revelaram “rugas” no gás que preenche o enxame, que são indicativas de ondas de som que viajaram centenas de milhares de anos-luz desde o buraco negro central do enxame.

Há muito tempo que os astrónomos tentam perceber porque é que há tanto gás quente e tão pouco gás frio nos enxames de galáxias. Esperava-se que o gás quente dos enxames, que emite raios-X e por isso perde energia, fosse arrefecendo; o gás denso central, que brilha mais intensamente em raios-X, devia arrefecer mais rapidamente. A pressão no gás central mais frio devia diminuir, provocando a queda, para o centro, do gás mais exterior. Esta corrente de gás deveria dar origem à formação de estrelas pelo caminho. Mas, até agora, não existem evidências convincentes deste fluxo de gás frio, nem da consequente formação de estrelas, o que tem levado à formulação de várias teorias de como o gás contido nos enxames de galáxias permanece quente.

Uma hipótese é considerar que o aquecimento provocado por um buraco negro no centro do enxame de galáxias impede o arrefecimento do gás do enxame. Embora já se tenham observado jactos em comprimentos de onda do rádio, originados pelo buraco negro central, o seu efeito no gás do enxame é pouco claro, pois o gás do enxame é apenas detectável em raios-X e as observações anteriores não tinham a capacidade do Chandra de encontrar estrutura detalhada.

Observações do Enxame de Galáxias do Perseu, realizadas previamente também pelo Chandra, tinham mostrado duas cavidades no gás do enxame, em forma de bolha, cada uma com cerca de 50 anos-luz de diâmetro e a afastarem-se do buraco negro central. É necessária uma enorme quantidade de energia para gerar estas cavidades, tanto quanto a energia combinada de 100 milhões de supernovas. Estas cavidades, criadas por jactos de matéria da vizinhança do buraco negro central, são fontes brilhantes de ondas rádio e no seu interior encontram-se partículas de alta energia, e campos magnéticos que empurram o gás quente. Há muito que se suspeita que aquecem o gás circundante, mas o mecanismo através do qual o fazem era desconhecido.

As novas observações do Chandra, realizadas em 2002, permitiram detectar “rugas” no gás do enxame, interpretadas como sendo ondas de som criadas pelas cavidades, que se afastaram do buraco negro central do enxame, ao longo de milhares de anos-luz. Este poderá ser o mecanismo necessário para explicar o aquecimento do gás do enxame: à medida que as ondas de som se deslocam através do gás, são eventualmente absorvidas e a sua energia é convertida em calor. Se as ondas de som detectadas permitiram que o gás quente nas zonas centrais do enxame não tenha arrefecido nos últimos 10 mil milhões de anos, então devem ter-se mantido praticamente constantes ao longo de 2,5 mil milhões de anos.

Estas ondas de som terão sido produzidas por eventos explosivos que ocorreram no buraco negro de massa elevada de Perseus A, a enorme galáxia no centro do enxame. Esta actividade explosiva foi provavelmente provocada pelas enormes quantidades de gás que caem lá dentro, e talvez por galáxias pequenas que estão constantemente a ser aglutinadas por Perseus A.

O Enxame de Galáxias do Perseu é o enxame mais brilhante em raios-X, e por isso um alvo perfeito para o Chandra descobrir ondas de som a enrugar o gás quente do enxame. Outros enxames também apresentam cavidades em raios-X e serão o objectivo de observações futuras com o Chandra.

Fonte da notícia: http://chandra.harvard.edu/press/03_releases/press_090903.html