Buracos negros estão crescendo presos em imensa teia de aranha galáctica

Quando pensamos em algo preso em uma teia de aranha, logo imaginamos que, em pouco tempo, isso será devorado e desaparecerá. Não é o caso do imenso protoaglomerado “Spiderweb”, uma galáxia semelhante a uma teia no espaço, dentro da qual buracos negros vêm crescendo e evoluindo, de acordo com dados do Observatório de Raios-X Chandra da Nasa.

Oficialmente conhecida como J1140-2629, a galáxia Spiderweb (Teia de Aranha, em inglês) recebeu esse apelido em razão de sua aparência em tramas, captada em algumas imagens de luz óptica. Essa semelhança pode ser vista na imagem abaixo, na qual dados do Telescópio Espacial Hubble mostram galáxias em laranja, branco e azul, e os dados de Chandra estão em roxo.

Um aglomerado galáctico é um grande conjunto de galáxias que são mantidas em agrupamento pela força gravitacional. Um protoaglomerado, por sua vez, é um sistema com dúzias de galáxias se transformando em um aglomerado. Localizada a cerca de 10,6 bilhões de anos-luz da Terra, a galáxia Spiderweb está no centro de um protoaglomerado, uma coleção crescente de galáxias e gás que eventualmente evoluirá para um aglomerado de galáxias. 

A maioria das “bolhas” na imagem óptica são galáxias no protoaglomerado, incluindo 14 que foram detectadas na nova imagem profunda de Chandra. Essas fontes de raios-X revelam a presença de material caindo em direção a buracos negros supermassivos contendo centenas de milhões de vezes mais massa do que o Sol.

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Teia de Aranha está num tempo cósmico a 3 bilhões de anos do Big Bang

A galáxia Teia de Aranha existe em uma época no Universo que os astrônomos chamam de “meio-dia cósmico”. Os cientistas descobriram que durante esse tempo — cerca de 3 bilhões de anos após o Big Bang — buracos negros e galáxias estavam sofrendo um crescimento extremo.

Segundo um estudo publicado no servidor de pré-impressão arxiv.org e já aceito para publicação pela revista científica Astronomy and Astrophysics, a Teia de Aranha parece estar excedendo os elevados padrões até mesmo desse período ativo no Universo. As 14 fontes detectadas por Chandra implicam que cerca de 25% das galáxias mais massivas contêm buracos negros que crescem ativamente. Isso é entre cinco e 20 vezes maior do que a fração encontrada para outras galáxias de idade semelhante e com cerca da mesma faixa de massas. 

Esses resultados sugerem que alguns fatores ambientais são responsáveis pelo grande número de buracos negros que crescem rapidamente nesse protoaglomerado. Uma das causas pode ser que uma alta taxa de colisões e interações entre galáxias esteja varrendo gás em direção aos buracos negros no centro de cada uma, fornecendo grandes quantidades de material para consumir.  

Outra explicação é que o protoaglomerado ainda contém grandes quantidades de gás frio, que é mais facilmente consumido por um buraco negro do que gás quente (esse gás frio seria aquecido à medida que o protoaglomerado evolui para um aglomerado de galáxias).

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