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As galáxias, as estrelas e os jatos cósmicos

Feitos de partículas subatômicas, eles são esguichos tênues e afilados que se vêem cruzando o vazio entre as galáxias

Não é fácil conceber objetos que excedem, de longe e em todos os sentidos, qualquer experiência acessível ao ser humano. Os jatos cósmicos são assim: tênues e afilados esguichos que se vêem cruzando o vazio entre as galáxias. Como o vento de partículas que o Sol emite junto com a luz, enchendo o sistema solar, os jatos são feitos de partículas subatômicas. Mas o sistema solar inteiro se torna rigorosamente nada comparado a esses habitantes da escuridão, cujo tamanho da Via Láctea, que reúne bilhões de astros. Eles seriam criados pela destruição em massa de estrelas no coração de certas galáxias, como a M87 acima.

Jatos cósmicos são objetos dos confins do Universo. Para vê-los, é preciso observar regiões, certamente, muito além dos limites da Via Láctea, onde se encontram as estrelas visíveis a olho nu. Seu diâmetro é de 100 000 anos-luz – ou seja, 950 000 trilhões de quilômetros. A partir daí, não há estrelas. Apenas o espaço entre as galáxias vizinhas: a maior delas, Andrômeda, fica a 2 milhões de anos-luz. A uma distância vinte e cinco vezes maior, na direção da constelação de Virgem, está o mais próximo jato cósmico conhecido. Ele brota do núcleo da galáxia M87, numa região de apenas alguns dias-luz (o dia-luz vale 365 avos do ano-luz), mas se estende 5 000 anos-luz pelo domínio interestelar.

A consistência do jato é a de um gás muito rarefeito. Mas ao contrário dos gases comuns ele não contém átomos: consiste em pedaços de átomos na forma de partículas como o elétron e o próton, dotados de carga elétrica, que escapam do núcleo galáctico a velocidades próximas à da luz (300 000 quilômetros por segundo). Ou seja, tais partículas constituem uma indescritível corrente elétrica – ela corre sem fio. Isso é importante porque à volta do disco também existem forças eletromagnéticas, que interagem com as partículas aceleradas e fazem-nas emitir luz, entre outras formas de radiação eletromagnética.

O maior mistério certamente é a própria fonte das partículas: um manancial de energia como nenhum outro no Universo. Não é fácil entrever tal fonte, especialmente no caso da gigante elíptica M87, que reúne muito mais estrelas que a Via Láctea e não tem forma espiral como esta. A visão mais clara de seu núcleo, obtida pelo telescópio espacial Hubble, no final do ano passado, deixa ver indícios de um tremendo personagem escondido sob as estrelas. Os astrofísicos imaginam uma esfera de raio não muito maior que o das estrelas comuns, mas com massa equivalente à de 5 bilhões de estrelas do porte do Sol.

Não é preciso dizer que se trata de um corpo de densidade extrema – a característica central dos chamados buracos negros. No coração da M87, ele enche o espaço vizinho com imensa força de atração gravitacional e mantém preso à sua volta um vasto disco de gás e poeira. Alimentado ocasionalmente pelos destroços de estrelas próximas, o disco é a peça chave desse gerador cósmico. Nele, as partículas de gás e poeira se entrechocam a alta velocidade e se aquecem a ponto de converter massa em energia a taxas muito superiores às das bombas de hidrogênio. Embora ocupe um volume insignificante, em termos comparativos, o disco pode brilhar mais que toda a galáxia à sua volta.

Assim se explica a fonte do primeiro jato cósmico descoberto. Conhecida historicamente pela sigla 3C 273, ela difere da M87 por diversos motivos. Primeiro, porque se encontra realmente longe, a 2,1 bilhões de anos-luz. A essa distância, todos os seus movimentos comuns tornam-se insignificantes – mede-se apenas a velocidade com que a 3C 273 é arrastada pela expansão do Universo. Pela deformação de sua cor própria, verifica-se que ela está se afastando da Via Láctea com 16% da velocidade da luz. Outro aspecto em que a 3C 273 difere da M87 é que ela não parece uma galáxia, pois sua imagem resume-se a um ponto singular.

A teoria assegura que ela é realmente uma galáxia: mas, por ser muito jovem, alimenta o buraco negro em seu núcleo com grande quantidade de matéria. Como resultado, o brilho do disco de gás e poeira obscurece todas as mais distantes estrelas da galáxia. Dá-se o nome de quasar a esses pontos singulares excepcionalmente brilhantes. O quasar 3C 273 é o mais próximo conhecido – o número de quasares já catalogados chegam perto de um milhar e os mais distantes estão a cerca de 10 bilhões de anos-luz. Sua luz levou 10 bilhões de anos para chegar à Terra. Não admira que o 3C 273 tenha sido o primeiro a ser descoberto, proeza do holandês Maarten Schmidt, em 1963. O imenso jato cósmico que ele projeta, muito maior que o da M87, tem 1,2 milhão de anos-luz. Tais faróis guiam a ciência em uma grande aventura moderna, cujos limites se confundem com o próprio limite do mundo. Mas não só: hoje, o conceito de jatos – embora não tão potentes quanto os cósmicos – está sendo estendido a muitos outros fenômenos do céu. Um dos mais interessantes, sem dúvida, são as estrelas jovens, onde se imagina estar em formação um sistema solar. Trata-se, nesse caso, de um símbolo particularmente caro ao espírito humano. Pois estes faróis menores sinalizariam nas plagas celestes locais em que existem outros planetas em gestação – talvez parecidos com a própria Terra.