A cerca de 1,2 bilhão de anos-luz da Terra, está a acontecer um fenómeno de proporções verdadeiramente cósmicas. Em vez de duas galáxias a aproximarem-se, três galáxias caminham lentamente para uma fusão num encontro gigantesco conhecido como J1218/1219+1035.
Por si só, uma colisão tripla já é incomum. O que torna este caso ainda mais extraordinário é que, no centro de cada uma das três galáxias, existe um buraco negro supermassivo que não está “adormecido”: todos estão a acumular matéria ativamente, emitindo luz de rádio intensa enquanto alimentam os seus núcleos galácticos ativos (AGN) e disparam jatos.
Três núcleos galácticos ativos (AGN) a brilhar em luz de rádio
“Galáxias ativas em triplo como estas são incrivelmente raras, e apanhar uma no meio de uma fusão dá-nos um lugar na primeira fila para perceber como galáxias massivas e os seus buracos negros crescem em conjunto”, afirma a astrofísica Emma Schwartzman, do Laboratório de Pesquisa Naval dos Estados Unidos.
“Ao observarmos que os três buracos negros deste sistema são brilhantes em rádio e estão a lançar jatos ativamente, trouxemos os núcleos galácticos ativos em rádio (AGN) em triplo do campo da teoria para a realidade e abrimos uma nova janela para o ciclo de vida dos buracos negros supermassivos”, completa.
Por que a fusão de galáxias é tão importante para o crescimento de galáxias e buracos negros supermassivos
No Universo, fusões de galáxias não são exceção - são consideradas um dos principais processos que ajudam galáxias a crescerem e, ao mesmo tempo, a aumentarem a massa dos seus buracos negros supermassivos centrais. A própria Via Láctea guarda sinais de pelo menos três ou quatro grandes fusões ao longo dos seus cerca de 13 mil milhões de anos de história.
Astrónomos já catalogaram muitas fusões entre pares de galáxias no Universo próximo. No entanto, triplas são muito mais difíceis de encontrar, porque exigem que as três galáxias entrem no processo de fusão de forma simultânea, e não numa sequência escalonada e hierárquica (em que uma fusão acontece primeiro e a terceira galáxia chega depois).
Mais raro ainda é o cenário em que as três galáxias apresentam AGN. O sistema J1218/1219+1035 é apenas o terceiro deste tipo identificado no Universo próximo - e o primeiro em que os três AGN se destacam pela emissão em rádio.
Como o sistema J1218/1219+1035 foi identificado e confirmado
O sistema foi encontrado em dados recolhidos pelo Explorador de Levantamento Infravermelho de Campo Amplo (WISE), que o assinalou como algo fora do padrão. Num primeiro olhar, parecia tratar-se de uma fusão entre duas galáxias, já com as suas bordas a sobreporem-se, e cada uma com o seu próprio núcleo galáctico ativo (AGN) - um resultado que, por si só, já seria relevante.
Observações posteriores confirmaram que essas duas galáxias em contacto realmente hospedam AGN, separados por aproximadamente 74.000 anos-luz. A surpresa veio quando os investigadores identificaram uma terceira galáxia, também com um AGN extremamente ativo, a cerca de 316.000 anos-luz de distância.
Um detalhe reforça a ligação entre as três: uma cauda de gás, aparentemente a escoar desta terceira galáxia na direção das outras duas, confirma a participação dela nesta rara fusão tripla.
O que este “laboratório” cósmico pode revelar a seguir
Sistemas como este funcionam como laboratórios naturais para investigar, com grande detalhe, como galáxias e buracos negros supermassivos evoluem lado a lado. Por isso, os astrónomos pretendem observar o conjunto em mais comprimentos de onda, indo além do infravermelho e do rádio, para compreender tanto o comportamento específico deste triplo quanto as melhores estratégias para identificar outros sistemas semelhantes.
Além disso, fusões múltiplas tendem a baralhar o gás e a poeira, alimentando os AGN e influenciando a formação de estrelas. Comparar o que se vê em rádio (associado a jatos e atividade do buraco negro) com sinais em outras bandas pode ajudar a separar o que é crescimento do buraco negro, o que é formação estelar e o que é matéria a ser expulsa para o meio intergaláctico.
Há também um interesse adicional: ao longo do tempo, à medida que as galáxias se aproximam e os seus centros se reorganizam, estes ambientes podem tornar-se precursores de eventos ainda mais extremos - incluindo futuras aproximações entre buracos negros que, em fases muito avançadas, podem produzir sinais detetáveis por observatórios de ondas gravitacionais (a depender da configuração final e das escalas envolvidas).
A necessidade de estratégias diversas e multicomprimento de onda
“Estas observações”, escrevem os investigadores, “confirmam a natureza de AGN em triplo deste sistema e destacam a necessidade de estratégias de seleção diversas e de múltiplos comprimentos de onda na busca contínua por estes sistemas raros”.
Os resultados foram publicados na revista Cartas do Jornal Astrofísico.
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