sábado, 24 de julho de 2021

O núcleo da radiogaláxia mais escura

Uma equipe internacional apoiada pela Colaboração EHT (Event Horizon Telescope), conhecida por captar a primeira imagem de um buraco negro na galáxia M87, fotografou agora o coração da vizinha radiogaláxia Centauro A em detalhes sem precedentes.

© EHT (emissão de jato em Centaurus A)

Os astrônomos identificam a localização do buraco negro supermassivo central e revelam como um jato gigantesco que está nascendo. O mais notável é que apenas as bordas externas do jato parecem emitir radiação, o que desafia os modelos teóricos dos jatos.

No rádio, Centauro A emerge como um dos maiores e mais brilhantes objetos no céu noturno. Depois de ter sido identificada como uma das primeiras fontes extragaláticas de rádio conhecidas em 1949, Centauro A tem sido estudada extensivamente em todo o espectro eletromagnético por uma variedade de observatórios no rádio, no infravermelho, no visível, em raios X e em raios gama. No centro de Centauro A encontra-se um buraco negro com 55 milhões de vezes a massa do Sol, que fica entre as escalas de massa do buraco negro de M87 (6,5 bilhões de massas solares) e do buraco negro no centro da nossa própria Galáxia (cerca de 4 milhões de sóis).

Este trabalho analisou dados das observações de 2017 pelo EHT para construir uma imagem de Centauro A em detalhes sem precedentes. Isto permite, pela primeira vez, ver e estudar um jato extragalático de rádio em escalas menores do que a distância que a luz percorre num dia. Comparado com todas as observações anteriores de alta resolução, o jato de Centauro A é fotografado com uma frequência dez vezes mais alta e com uma resolução dezesseis vezes mais nítida. 

Com o poder de resolução do EHT, podemos agora ligar as vastas escalas da fonte, que são tão grandes quanto 16 vezes o diâmetro angular da Lua no céu, à sua origem perto do buraco negro numa região com apenas a largura de uma maçã situada na Lua quando projetada no céu. Isto é um fator de ampliação de um bilhão de vezes. 

Os buracos negros supermassivos que residem no centro de galáxias como Centauro A alimentam-se de gás e poeira que são atraídos pela sua enorme força gravitacional. Este processo libera grandes quantidades de energia, tornando a galáxia "ativa". A maior parte da matéria perto da orla do buraco negro cai para o interior. No entanto, algumas das partículas circundantes escapam momentos antes da captura e são lançadas para o espaço: nascem assim os jatos, uma das características mais misteriosas e energéticas das galáxias.

Os astrônomos têm contado com diferentes modelos de como a matéria se comporta perto do buraco negro para melhor entender este processo. Mas ainda não sabem exatamente como os jatos são lançados da sua região central e como podem estender-se por escalas maiores do que as suas galáxias hospedeiras sem se dispersar. O EHT visa resolver este mistério. 

A nova imagem mostra que o jato lançado por Centauro A é mais brilhante nas extremidades do que no centro. Este fenômeno é conhecido em outros jatos, mas nunca tinha sido visto antes de forma tão pronunciada. Agora modelos teóricos de jatos, que não conseguem reproduzir este brilho nas orlas, podem ser descartados. 

Com as novas observações EHT do jato de Centauro A, foi identificada a provável posição do buraco negro. Com base nesta localização, os pesquisadores preveem que observações futuras num comprimento de onda ainda menor e resolução mais alta sejam capazes de fotografar o buraco negro central de Centauro A. Isto exigirá a utilização de observatórios espaciais. 

Estes dados são da mesma campanha de observação que forneceu a famosa imagem do buraco negro de M87. Os novos resultados mostram que o EHT fornece um tesouro de dados sobre a rica variedade de buracos negros.

Um artigo foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: Max Planck Institute for Radio Astronomy

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