J1218/1219+1035: uma colisão tripla de galáxias com três AGN a emitir em rádio

A cerca de 1,2 mil milhões de anos-luz da Terra, está a desenrolar-se um fenómeno gigantesco à escala cósmica.

Nesse ponto do Universo, não são duas, mas três galáxias que se aproximam lentamente numa fusão tripla conhecida por J1218/1219+1035. Isto já seria, por si só, pouco comum - mas este caso tem ainda mais particularidades.

Três buracos negros supermassivos activos na mesma fusão (J1218/1219+1035)

Em cada uma das três galáxias, o buraco negro supermassivo no seu núcleo encontra-se em actividade intensa: está a acretar matéria e, ao fazê-lo, brilha em rádio.

“Galáxias activas triplas como esta são incrivelmente raras, e encontrar uma a meio de uma fusão dá-nos um lugar na primeira fila para perceber como as galáxias massivas e os seus buracos negros crescem em conjunto”, afirma a astrofísica Emma Schwartzman, do Laboratório de Investigação Naval dos EUA.

“Ao observarmos que os três buracos negros deste sistema são brilhantes em rádio e estão activamente a lançar jactos, passámos os núcleos galácticos activos (AGN) triplos com emissão em rádio da teoria para a realidade e abrimos uma nova janela para o ciclo de vida dos buracos negros supermassivos.”

Porque as fusões de galáxias importam - e porque as triplas são tão raras

As fusões de galáxias não são raras no Universo; na verdade, são consideradas um dos mecanismos principais através dos quais as galáxias - e os seus buracos negros supermassivos - aumentam de massa. 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 expressivo de fusões entre pares de galáxias no Universo próximo, mas as fusões a três são muito menos frequentes. Para ocorrerem, as três galáxias têm de colidir ao mesmo tempo, e não num processo escalonado e hierárquico.

Mais raro ainda é as três galáxias apresentarem AGN: o J1218/1219+1035 é apenas o terceiro sistema deste tipo alguma vez identificado no Universo próximo, e o primeiro em que os três AGN são luminosos em rádio.

Como o sistema foi identificado e confirmado

O sistema foi detectado em dados recolhidos pelo Explorador de Levantamento Infravermelho de Grande Campo (WISE) e assinalado como fora do comum. Numa primeira análise, parecia tratar-se de uma fusão entre duas galáxias, já com sobreposição nas extremidades, cada uma com o seu próprio AGN - o que, por si, já seria relevante.

Observações posteriores confirmaram que essas duas galáxias em contacto albergam efectivamente AGN, separadas por cerca de 74 000 anos-luz. No entanto, os investigadores encontraram também uma terceira galáxia envolvida no processo, com um AGN igualmente intenso, situada a aproximadamente 316 000 anos-luz. Uma cauda de gás que parece fluir desta galáxia para as outras duas reforça a sua participação nesta rara fusão tripla.

O que vem a seguir nas observações

Como as fusões triplas de galáxias são excelentes laboratórios para compreender o crescimento de galáxias e buracos negros, os astrónomos planeiam prosseguir com observações em mais comprimentos de onda - não apenas para aprofundar o conhecimento sobre este trio específico, mas também para aprender a identificar outros sistemas semelhantes que possam estar “à vista de todos”, à espera da observação certa para serem apanhados em plena actividade.

“Estas observações”, escrevem os investigadores, “confirmam a natureza de AGN triplo deste sistema e sublinham a necessidade de estratégias de selecção diversas e multi-comprimento de onda na continuação da procura destes sistemas raros.”

Os resultados foram publicados nas Cartas do Jornal Astrofísico.