Astrônomos descobrem a maior estrutura galáctica até hoje – uma galáxia gigantesca com 16 milhões de anos-luz de diâmetro

Nomeada Alcyoneus – em homenagem a um dos gigantes da mitologia grega – esta gigantesca galáxia se estende por 5 megaparsecs, ou 16,3 milhões de anos-luz de comprimento.

Alcioneu – a maior estrutura galáctica já descoberta

Localizada a cerca de 3 bilhões de anos-luz da Terra, Alcyoneus é o que se conhece como uma radiogaláxia, assim chamada porque a energia que dela provém é emitida principalmente na faixa de ondas de rádio por radiação síncrotron.

Assim, consiste em uma galáxia hospedeira – um aglomerado de estrelas orbitando um núcleo contendo um buraco negro supermassivo – e jatos gigantes e nuvens de rádio; os últimos aceleram elétrons que geram emissões de rádio. O buraco negro central, estimado em cerca de 400 milhões de massas solares, é a fonte dos jatos de plasma observados.

O que são jatos de plasma?

Esses enormes jatos ultrarrápidos são relativamente comuns no espaço. Os buracos negros ativos no centro das galáxias não absorvem toda a matéria circundante: parte dela é enviada para os pólos do disco de acreção, onde é ejetada na forma de jatos a velocidades tremendas.

Eles podem viajar longas distâncias, eventualmente formando o que é conhecido como lóbulos de rádio, que continuam a alimentar ao longo do tempo. Mas, em alguns casos, esse fenômeno leva à formação de rádio-galáxias gigantes com vários megaparsecs de comprimento. Os mecanismos físicos que sustentam esse crescimento extremo ainda não são totalmente compreendidos.

Qual é o tamanho das rádio-galáxias?

Algumas radiogaláxias podem atingir mais de 100 vezes o diâmetro da galáxia hospedeira! Portanto, os cientistas estão tentando determinar se existem certas características das galáxias hospedeiras ou ambientes específicos de grande escala que favorecem o crescimento de radiogaláxias gigantes; a descoberta de Alcioneu como a maior radiogaláxia já descoberta é um excelente objeto de estudo.

“Como um exemplo extremo de sua classe, Alcyoneus pode lançar luz sobre os mecanismos subjacentes que governam o crescimento das rádio galáxias.”

Ao estudar as características da galáxia hospedeira Alcyoneus, os pesquisadores esperam descobrir os elementos-chave e as condições necessárias para o desenvolvimento de tais galáxias.

O que sabemos sobre Alcioneu?

Examinando os dados LOFAR – com eliminação cuidadosa de todas as fontes de rádio que poderiam interferir nas ondas emitidas pelos feixes de rádio – eles descobriram Alcioneu, que eles descrevem como a maior estrutura galáctica conhecida, com um tamanho estimado de pelo menos 5 megaparsecs, ou mais de 16 milhões de anos-luz.

Em comparação, estima-se que a Messier 87, outra rádio-galáxia gigante no Aglomerado de Virgem, tenha quase um milhão de anos-luz de diâmetro. Os dados mostram que a galáxia hospedeira tem uma forma elíptica, uma massa estelar de cerca de 2,4 x 10 11 ^massas solares e um buraco negro supermassivo de cerca de 4 x 10 ⁸ massas solares em seu centro.

Alcioneu é “suspeitamente comum”

Martijn Oey, astrônomo do Observatório de Leiden, na Holanda, e seus colaboradores observam, no entanto, que Alcioneu e sua galáxia hospedeira parecem “suspeitamente comuns”: densidade total de luminosidade de baixa frequência (cerca de 8 x 10 25 W/Hz), ^densidade estelar massa, e as massas dos buracos negros supermassivos são cada vez mais baixas, embora próximas, dos valores normalmente observados para este tipo de galáxia.

Para comparação, a massa de M87 é de cerca de 10 ¹² massas solares, e a massa de M87* – o buraco negro supermassivo em seu centro – é estimada em cerca de 6,5 bilhões de massas solares. Assim, parece que o crescimento de galáxias gigantes não requer galáxias muito massivas ou buracos negros centrais, bem como emissões de rádio de alta potência, acrescentam os pesquisadores.

Possíveis explicações

Por outro lado, a baixa densidade do ambiente continua sendo uma possível explicação. Além disso, a galáxia hospedeira está localizada em um filamento da teia cósmica, com a qual pode ter interação termodinâmica significativa. O fato de Alcioneu estar localizado em uma região de espaço de baixa densidade e/ou sua interação com o meio intergaláctico pode ser a chave para sua expansão desproporcional.

Segundo os pesquisadores, a pressão calculada nos lóbulos (da ordem de 5 x 10 ^-16 Pa) é a menor encontrada até agora; portanto, Alcioneu representa “a radiogaláxia mais promissora até hoje para o estudo do meio intergaláctico quente”. Embora a equipe ainda não tenha conseguido determinar o motivo exato de sua expansão, eles acreditam que ainda está em expansão.