ESO/IDA/Danish 1.5 m/R. Gendler y C. Thöne
Punctum encontra-se no núcleo da galáxia NGC 4945
Os astrónomos ainda não sabem o que é. Quando colocado em contexto, Punctum é surpreendentemente brilhante.
Um objeto desconcertantemente poderoso encontrado numa galáxia próxima e apenas visível até agora em comprimentos de onda de rádio milimétricos pode ser um novo objeto astrofísico completamente diferente de tudo o que os astrónomos já viram antes.
O misterioso objeto, descoberto por uma equipa de investigadores liderada pela astrónoma Elena Shablovinskaia, da Universidad Diego Portales, no Chile, foi designado ‘Punctum‘, nome derivado do latim pūnctum que significa “ponto” ou “ponto”.
Fora do reino dos buracos negros supermassivos, o agora descoberto Punctum “é genuinamente poderoso“, disse Shablovinskaia ao Space.com.
Os astrónomos ainda não sabem o que é — apenas que é compacto, tem um campo magnético surpreendentemente estruturado e, no seu centro, é um objeto que irradia quantidades intensas de energia.
“Quando o colocas em contexto, Punctum é surpreendentemente brilhante — 10.000 a 100.000 vezes mais luminoso que magnetares típicos, cerca de 100 vezes mais brilhante que microquasares, e 10 a 100 vezes mais brilhante que quase todas as supernovas conhecidas, superado apenas pela Nebulosa do Caranguejo entre as fontes relacionadas com estrelas na nossa galáxia”, disse Shablovinskaia.
Punctum está localizado na galáxia ativa NGC 4945, que é uma vizinha bastante próxima da nossa galáxia Via Láctea, localizada a 18 milhões de anos-luz de distância. Isso está apenas além dos confins do Grupo Local.
No entanto, apesar desta proximidade, não pode ser visto em luz ótica ou de raios-X, mas apenas em comprimentos de onda de rádio milimétricos — o que apenas aprofundou o mistério.
A descoberta foi apresentada num artigo que foi aceite para publicação pela revista Astronomy & Astrophysics, estando disponível em pré-impressão no astro.ph.
Elena Shablovinskaia et al.
Vista do ALMA do núcleo brilhante de NGC 4945 e, no detalhe, do objeto compacto e misterioso Punctum
O que poderia ser Punctum?
O brilho do misterioso objeto permaneceu o mesmo ao longo de várias observações realizadas com o ALMA — Atacama Large Millimeter/submillimeter Array — em 2023, o que significa que não é uma erupção ou algum outro tipo de fenómeno transitório.
A radiação de ondas milimétricas vem tipicamente de objetos frios, como discos protoplanetários jovens e nuvens moleculares interestelares.
No entanto, fenómenos muito energéticos como quasares e pulsares também podem produzir ondas de rádio através de radiação sincrotrão, onde partículas carregadas movendo-se perto da velocidade da luz espiralam em torno de linhas de campo magnético e irradiam ondas de rádio.
O que sabemos sobre Punctum é que, baseado em quão fortemente polarizada é a sua luz milimétrica, deve possuir um campo magnético altamente estruturado.
Assim, Elena Shablovinskaia acredita que o que estamos a ver de Punctum é radiação sincrotrão. Objetos com forte polarização tendem a ser objetos compactos, porque objetos maiores têm campos magnéticos confusos que eliminam qualquer polarização.
A equipa acredita que talvez essa radiação sincrotrão esteja a ser alimentada por um magnetar — um pulsar altamente magnético.
No entanto, enquanto um campo magnético ordenado de um magnetar se adequa ao perfil, magnetares (e pulsares regulares) são muito mais fracos em comprimentos de onda milimétricos do que Punctum é.
Remanescentes de supernovas como a Nebulosa do Caranguejo, que são os interiores confusos explodidos para o espaço de uma estrela que explodiu em 1054 d.C., são brilhantes em comprimentos de onda milimétricos.
O problema é que remanescentes de supernovas são bastante grandes — a própria Nebulosa do Caranguejo tem cerca de 18 anos-luz de diâmetro — enquanto Punctum é claramente um objeto muito menor e compacto.
“No momento, Punctum verdadeiramente destaca-se. Não se encaixa confortavelmente em nenhuma categoria conhecida“, diz Shablovinskaia. “E honestamente, nada assim apareceu até agora em nenhum levantamento milimétrico anterior, em grande parte porque, até recentemente, não tínhamos nada tão sensível e de alta resolução como ALMA.”
Há a ressalva de que Punctum pode ser apenas um caso atípico: uma versão extrema de um objeto familiar, como um magnetar num ambiente incomum, ou um remanescente de supernova interagindo com material denso.
Por agora, contudo, estas são apenas suposições sem evidência de apoio. É bastante possível que Punctum seja realmente o primeiro de um novo tipo de objeto astrofísico que não vimos antes simplesmente porque apenas ALMA os pode detetar.
No caso de Punctum, é 100 vezes mais fraco que o núcleo ativo de NGC 4945, que está a ser energizado por um buraco negro supermassivo a alimentar-se de matéria em queda. Punctum provavelmente não teria sido notado de todo nos dados ALMA — se não fosse pela sua polarização excepcionalmente forte.
“Em qualquer caso”, concluiu Shablovinskaia, “Punctum está a mostrar-nos que ainda há muito para descobrir no céu milimétrico“.
