NASA, ESA e Hubble Heritage Team (STScI/AURA); Agradecimentos: P. Cote (Herzberg Institute of Astrophysics) e E. Baltz (Stanford University)
Do que exatamente são feitos os jatos do M87* e de outros buracos negros supermassivos?
Cerca de um século atrás, os astrônomos notaram pela primeira vez o que parecia ser um raio de luz saindo do centro da M87, uma galáxia elíptica a cerca de 54 milhões de anos-luz de distância. Agora sabemos que esse jato, que se estende por milhares de anos-luz além da galáxia, foi gerado pelo buraco negro supermassivo no centro, conhecido como M87*.
O material no jato é o plasma, que é composto de átomos que foram aquecidos tanto que seus elétrons foram arrancados, criando uma mistura de átomos carregados positivamente (ou íons) e os elétrons arrancados. Em particular, os elétrons em espiral ao longo dos campos magnéticos torcidos dentro do jato criam o brilho azulado que observamos na luz visível. (Esse processo é chamado de radiação síncrotron.) Os jatos também contêm fótons e neutrinos. As partículas nos jatos podem ser aceleradas quase à velocidade da luz e não são necessariamente emitidas em um fluxo constante. Em M87 e outras galáxias, os astrônomos notaram nós brilhantes ou aglomerados de material nos jatos, que se movem para fora com o tempo.
Se você está se perguntando de onde veio esse plasma em primeiro lugar – afinal, como costumamos dizer, nada pode escapar de um buraco negro – você precisa olhar para a região diretamente ao redor do buraco negro. À medida que o gás e a poeira são puxados para o buraco negro pela gravidade, forma-se uma grande estrutura em redemoinho chamada disco de acreção. O material em queda se move do disco externo em direção ao horizonte de eventos, o ponto sem retorno, e desaparece no buraco negro. Mas nem todo o material do disco de acreção chega ao buraco negro. Alguns são expulsos antes que possam atingir o horizonte de eventos; é isso que alimenta o jato.
Os astrônomos não têm certeza de como o material é canalizado para o jato, embora a teoria predominante diga que pode ser devido a poderosos campos magnéticos ao redor do buraco negro. Alternativamente, talvez a energia rotacional do próprio buraco negro alimente os jatos, ou pelo menos contribua para o processo. O que sabemos é que esses jatos atuam como os aceleradores de partículas mais poderosos do universo conhecido, e elétrons e núcleos atômicos podem ser lançados para fora com energias extremamente altas, tornando-se os raios cósmicos que atravessam o espaço.
Publicado em 14/12/2022 06h59
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