Colisão tripla de galáxias J1218/1219+1035 revela três buracos negros supermassivos ativos em rádio

A cerca de 1,2 mil milhões de anos-luz da Terra, está em curso um acontecimento de enormes proporções cósmicas.

Nesse local, não são duas, mas três galáxias que se aproximam gradualmente numa gigantesca colisão tripla, designada J1218/1219+1035. O fenómeno já seria raro por si só, mas este caso é ainda mais invulgar.

Cada uma das galáxias alberga no seu centro um buraco negro supermassivo que está a consumir matéria de forma ativa e, nesse processo, a brilhar em ondas de rádio.

«Galáxias triplas ativas como esta são incrivelmente raras, e apanhá-las a meio de uma fusão dá-nos um lugar privilegiado para observar como as galáxias massivas e os seus buracos negros crescem em conjunto», afirma a astrofísica Emma Schwartzman, do Laboratório de Investigação 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 triplos em rádio (AGN) da teoria para a realidade e abrimos uma nova janela sobre o ciclo de vida dos buracos negros supermassivos.»

A rara fusão tripla de galáxias J1218/1219+1035

As fusões de galáxias não são invulgares no Universo. Na verdade, pensa-se que constituem um dos principais mecanismos de crescimento tanto das galáxias como dos buracos negros supermassivos que estas albergam. A própria Via Láctea apresenta indícios de, pelo menos, três ou quatro grandes fusões ao longo dos seus 13 mil milhões de anos de existência.

Os astrónomos já catalogaram um número considerável de fusões entre pares de galáxias no Universo próximo, mas os sistemas triplos são muito mais raros. Para que se formem, as três galáxias têm de se fundir ao mesmo tempo, em vez de o fazerem num processo hierárquico e faseado.

É ainda mais invulgar que as três galáxias possuam núcleos galácticos ativos. J1218/1219+1035 é apenas o terceiro sistema deste tipo descoberto no Universo próximo e o primeiro em que os três AGN brilham em ondas de rádio.

A descoberta dos três núcleos galácticos ativos

O sistema foi identificado como invulgar em dados recolhidos pelo Explorador de Levantamento Infravermelho de Campo Amplo. Numa primeira análise, parecia tratar-se da fusão de duas galáxias, já sobrepostas nas extremidades e cada uma com o seu próprio AGN - algo que, por si só, já despertava interesse.

Observações posteriores confirmaram que as duas galáxias em contacto albergam efetivamente AGN, separados por cerca de 74 mil anos-luz. Para surpresa dos investigadores, havia também uma terceira galáxia envolvida, situada a cerca de 316 mil anos-luz e dotada de um AGN brilhante. Uma cauda de gás que parece fluir desta galáxia em direção às outras duas confirma que faz parte deste raro sistema triplo.

Como as fusões de três galáxias são excelentes laboratórios para compreender o crescimento das galáxias e dos buracos negros, os astrónomos planeiam realizar observações em mais comprimentos de onda. O objetivo é não só conhecer melhor este trio, mas também perceber como procurar outros sistemas semelhantes que possam estar à vista, à espera da observação certa para serem apanhados em plena fusão.

«Estas observações», escrevem os investigadores, «confirmam a natureza de AGN triplo deste sistema e salientam a necessidade de estratégias de seleção diversificadas e com recurso a múltiplos comprimentos de onda na continuação da procura destes sistemas raros.»

Os resultados foram publicados na revista The Astrophysical Journal Letters.