Os astrônomos observaram mais de perto a galáxia relativamente próxima Messier 87 (ou M87) para investigar o jato de seu núcleo galáctico ativo (AGN). A nova pesquisa, descrita em um artigo publicado em 31 de julho na arXiv.org, fornece informações importantes sobre os parâmetros do jato, o que poderia melhorar a compreensão das AGNs em geral.
Os AGNs são buracos negros supermassivos que residem nos centros de algumas galáxias, emitindo radiação poderosa e de alta energia à medida que acumulam gás e poeira. Esses núcleos podem formar jatos, tendo formas cilíndricas, cônicas ou parabólicas, que são observadas mesmo em escalas de megaparsec.
Localizada a cerca de 53,5 milhões de anos-luz de distância no aglomerado de Virgem, a M87 é uma galáxia elíptica supergigante. Ele hospeda um dos mais conhecidos e notáveis ??AGNs de jatos descobertos até o momento. O jato do M87 é facilmente detectado em uma variedade de escalas físicas, o que permitiu aos astrônomos obter muitas imagens de alta qualidade desse recurso. Isso faz com que seja uma fonte única para estudar a física dos jatos na formação de buracos negros.
Agora, um trio de astrônomos da Universidade de Amsterdã, na Holanda, liderado por Matteo Lucchini, conduziu outro estudo sobre o M87, focado na investigação das propriedades de seu jato AGN. Eles analisaram o conjunto de dados disponíveis, principalmente das espaçonaves Chandra e Fermi, da NASA, a fim de desvendar os principais parâmetros do jato.
“Neste trabalho, empregamos um modelo multi-zona projetado como uma parametrização da magneto-hidrodinâmica relativista geral (GRMHD); pela primeira vez, reproduzimos a forma observada do jato e a distribuição de energia espectral de comprimento de onda múltiplo (SED) simultaneamente. encontrar fortes restrições nos principais parâmetros físicos do jato, como a localização da aceleração de partículas e o poder cinético “, escreveram os astrônomos no artigo.
O estudo descobriu que a localização da aceleração de partículas ocorre muito perto do buraco negro, muito mais perto do motor central do que a distância de aceleração. Notavelmente, imagens de alta resolução de interferometria de linha de base muito longa (VLBI) do jato mostram um “beliscão” da vazão em torno dessa distância. Isso, de acordo com os pesquisadores, sugere que a injeção inicial de aceleração de partículas no jato pode ser influenciada por essa região de compressão.
Além disso, os astrônomos combinaram a dinâmica e a forma do jato de seu modelo com aqueles inferidos da imagem direta do fluxo de saída através do VLBI. Isso permitiu que eles descobrissem que a principal contribuição para o limitado fluxo de raios gama do núcleo é devido ao espalhamento inverso de Compton da luz estelar da galáxia hospedeira, ao invés do auto-Compton síncrotron (SSC).
Além disso, a pesquisa descobriu que, no caso do M87, os leptões irradiantes precisam ser acelerados a fatores muito altos de Lorentz, a fim de estender o espectro síncrotron até a faixa de energia do Chandra. O estudo também revelou que a distribuição de partículas no jato é consistente com a isotérmica, mesmo além da região de dissipação.
Resumindo os resultados, os astrônomos enfatizaram a importância de seu estudo, observando que poderia ser fundamental para investigações futuras da M87 e de outras AGNs com jatos.
“Nossos resultados têm implicações importantes tanto para comparações de simulações GRMHD com observações, quanto para modelos unificados de classes AGN. (…) Nossos resultados são particularmente importantes à luz das próximas observações do M87 com o Event Horizon Telescope, que fornecem informações ainda mais detalhadas. imagens das regiões próximas ao buraco negro “, concluíram os autores do artigo.
Publicado em 08/08/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-08-astronomers-agn-jet-messier-galaxy.html
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