quinta-feira, 6 de janeiro de 2022

Enorme erupção em buraco negro

Os astrônomos produziram a imagem mais compreensiva da emissão de rádio do buraco negro supermassivo, em alimentação ativa, mais próximo da Terra.

© ICRAR (galáxia elíptica Centauro A)

Centauro A é uma gigante galáxia ativa elíptica a 12 milhões de anos-luz de distância. No seu núcleo encontra-se um buraco negro com uma massa de 55 milhões de sóis. A composição acima mostra a galáxia e o espaço intergaláctico circundante em vários comprimentos de onda. O plasma, no rádio, é exibido em azul e parece interagir com gás quente, emissor de raios X (laranja) e com o hidrogênio neutro frio (roxo). As nuvens que emitem H-alpha (vermelho) são também mostradas por cima da parte óptica principal da galáxia que se encontra entre as duas mais brilhantes manchas de rádio. O "fundo" está em comprimentos de onda visíveis, mostrando estrelas da Via Láctea que estão em primeiro plano.

A emissão é abastecida por um buraco negro central na galáxia Centauro A. À medida que o buraco negro absorve gás em queda, ejeta material a uma velocidade próxima da luz, fazendo com que "bolhas de rádio" cresçam ao longo de centenas de milhões de anos. 

Quando vista a partir da Terra, a erupção de Centauro A estende-se agora oito graus no céu, ou seja, o comprimento de 16 Luas Cheias colocadas lado a lado. A imagem foi captada usando o telescópio MWA (Murchison Widefield Array) na Austrália Ocidental, e revela novos detalhes espetaculares da emissão rádio da galáxia.

Estas ondas de rádio vêm do material que está sendo sugado para o buraco negro supermassivo no centro da galáxia."Forma um disco em volta do buraco negro e à medida que a matéria é dilacerada perto do buraco negro, poderosos jatos formam-se em cada lado do disco, ejetando a maior parte do material de volta para o espaço, para distâncias provavelmente superiores a um milhão de anos-luz. As observações anteriores, no rádio, não conseguiam lidar com o brilho extremo dos jatos e os detalhes da área maior, em torno da galáxia, eram distorcidos, mas a nova imagem ultrapassa estas limitações. 

Centauro A é a radiogaláxia mais próxima da nossa Via Láctea. Nesta pesquisa foram  combinadas as observações de rádio com dados ópticos e de raios X, para auxiliar na compreensão da física destes buracos negros supermassivos.

O Dr. Massimo Gaspari, astrofísico do INAF (Instituto Nacional de Astrofísica, Itália), disse que o estudo corroborou uma teoria nova conhecida como CCA (Chaotic Cold Accretion), que está emergindo em diferentes campos. "Neste modelo, nuvens de gás frio condensam-se no halo galáctico e 'chovem' sobre as regiões centrais, alimentando o buraco negro supermassivo". Desencadeado por esta chuva, o buraco negro reage vigorosamente, lançando energia através de jatos de rádio que 'insuflam' os lóbulos espetaculares visto na imagem obtida pelo MWA. Este estudo é um dos primeiros a analisar com tanto detalhe o 'clima' CCA multifásico em toda a gama de escalas," concluiu o Dr. Gaspari.

© ICRAR (galáxia Centauro A no rádio)

Esta imagem mostra a galáxia no rádio, revelando vastos lóbulos de plasma que vão muito além da galáxia visível, que ocupa apenas uma pequena mancha no centro da imagem. Os pontos no plano de fundo não são estrelas, mas radiogaláxias muito semelhantes a Centauro A, a distâncias muito maiores.

A galáxia parece mais brilhante no centro, onde é mais ativa e onde há muita energia. Depois é mais fraca à medida que se afasta, porque ocorre perda de energia. Mas há características interessantes onde as partículas carregadas reaceleram e estão interagindo com fortes campos magnéticos.

O MWA é um precursor do SKA (Square Kilometre Array), uma iniciativa global para construir os maiores radiotelescópios do mundo na Austrália Ocidental e na África do Sul. O vasto campo de visão e, como consequência, a extraordinária quantidade de dados que podem ser recolhidos, significa que o potencial de descoberta de cada observação do MWA é muito elevado. Isto proporciona um fantástico passo em direção ao ainda maior SKA.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Astronomy.

Fonte: International Centre for Radio Astronomy Research

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