Um poderoso jato emerge de um buraco negro com detalhes sem precedentes em novas imagens

Um jato emergindo do buraco negro no centro da galáxia Centaurus A fotografada pelo Event Horizon Telescope. (Crédito da imagem: Nature Astronomy)

As novas imagens mostram um jato de buraco negro com resolução 16 vezes mais nítida do que era possível anteriormente.

Novas imagens obtidas pelo Event Horizon Telescope (EHT) revelam um poderoso jato ejetado de um buraco negro supermassivo com detalhes sem precedentes.

As imagens revelam o jato emitido pelo buraco negro no centro da galáxia Centaurus A com uma precisão dez vezes maior e uma resolução dezesseis vezes mais nítida do que era possível antes.

“Isso nos permite pela primeira vez ver e estudar um rádio-jato extragaláctico em escalas menores do que a distância que a luz viaja em um dia”, disse o astrônomo Michael Janssen, do Instituto Max Planck de Radioastronomia na Alemanha e da Universidade Radboud na Holanda, em um comunicado. “Vemos de perto como um jato monstruosamente gigantesco lançado por um buraco negro supermassivo está nascendo.”



Os dados do EHT revelam lóbulos massivos de emissões de rádio emanando de um buraco negro que parece bastante pequeno quando observado da Terra. Os cientistas disseram no comunicado que quando ampliado por um fator de 1 bilhão, o buraco negro pareceria tão grande quanto uma maçã na superfície da lua observada da Terra, enquanto os lóbulos de rádio, ou jatos, seriam 16 vezes maiores como a própria lua. No entanto, o buraco negro no centro de Centaurus A tem massa de 55 milhões de sóis.

A galáxia Centaurus A, também conhecida como NGC 5128 ou Caldwell 77, é um dos maiores e mais brilhantes objetos do céu noturno quando observada em comprimentos de onda de rádio. Em 1949, a galáxia, localizada na constelação de Centaurus, foi identificada como a primeira fonte conhecida de ondas de rádio fora de nossa galáxia, a Via Láctea.

“É incrível que possamos estudar Centaurus A agora com a resolução extrema do EHT”, disse Maciek Wielgus, co-autor do estudo e pesquisador do Centro de Astrofísica de Harvard & Smithsonian, no comunicado. “Nunca vimos esse núcleo antes, porque não tínhamos resolução suficientemente alta e não estávamos olhando para frequências altas o suficiente.”

Ele acrescentou que o buraco negro no centro de Centaurus A parece muito diferente daquele no centro da Via Láctea, que EHT também está estudando, e emite muito mais energia.

A Centaurus Uma galáxia com poderosos jatos emergindo de um buraco negro supermassivo em seu centro. (Crédito da imagem: ESO / WFI (Ótico); MPIfR / ESO / APEX / A.Weiss et al. (Submilímetro); NASA / CXC / CfA / R.Kraft et al. (Raio X))

As novas imagens vêm de medições obtidas durante a campanha de imagens de 2017, que produziu as primeiras imagens de um buraco negro, aquele no centro da galáxia Messier 87.

As observações foram possibilitadas pela colaboração EHT, que reúne 8 observatórios de rádio ao redor do globo que funcionam juntos como um telescópio do tamanho da Terra. A parceria cria observações incrivelmente poderosas porque a resolução de uma imagem de rádio é limitada pelo tamanho do telescópio que recebe o sinal.

Os cientistas ainda estão desvendando o que impulsiona a criação dos misteriosos jatos de buracos negros, os borrifos de material que de alguma forma conseguem escapar da poderosa atração dos buracos negros e, em vez de ficarem presos em sua escuridão, acabam viajando milhões de anos-luz por distâncias maior do que o tamanho das galáxias em que se originaram.

(Crédito da imagem: Radboud University; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiss et al.; NASA / CXC / CfA / R. Kraft et al .; EHT / M. Janssen et al.)

(Crédito da imagem: Radboud University; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiss et al.; NASA / CXC / CfA / R. Kraft et al .; EHT / M. Janssen et al.)

As novas imagens também revelam que as áreas do jato mais distantes do centro são mais brilhantes do que as partes mais próximas do buraco negro, um fenômeno até agora inexplicável que foi observado anteriormente.

“Teoricamente, os jatos podem colidir com o gás galáctico e aquecer a borda, mas os detalhes de tal processo tão perto do buraco negro são um completo mistério”, Koushik Chatterjee, coautor do estudo e pesquisador do Centro de Astrofísica em Harvard & Smithsonian disse no comunicado. “O contraste de brilho entre o centro e a borda pode potencialmente nos fornecer novos insights sobre a física do plasma dentro e ao redor dos jatos, tornando o Centaurus A um alvo empolgante para simulações de buracos negros de próxima geração.”

No futuro, os pesquisadores planejam usar telescópios espaciais para obter imagens do ambiente ao redor do buraco negro no centro do Centaurus A em comprimentos de onda ainda mais curtos e com resolução ainda maior, de acordo com o comunicado. O objetivo final é obter imagens do próprio buraco negro central em vez de seus arredores imediatos – o equivalente ao que a equipe fez para o buraco negro no centro de M87.


Publicado em 22/07/2021 11h30

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