Após a liberação alucinante da primeira imagem já capturada de um buraco negro, os astrônomos fizeram isso novamente, revelando uma nova visão do enorme objeto celestial e lançando luz sobre como os campos magnéticos se comportam perto dos buracos negros.
Em 2019, a colaboração Event Horizon Telescope (EHT) produziu a primeira imagem de um buraco negro, que fica no centro da galáxia M87 a 55 milhões de anos-luz da Terra. A imagem mostrou um anel brilhante com um centro escuro, que é a sombra do buraco negro. Ao capturar esta imagem, os astrônomos notaram uma quantidade significativa de luz polarizada ao redor do buraco negro. Agora, a colaboração revelou um novo olhar sobre o buraco negro, mostrando como ele se parece em luz polarizada.
As ondas de luz polarizada têm orientação e brilho diferentes em comparação com a luz não polarizada. E, assim como a luz é polarizada quando passa por alguns óculos de sol, a luz é polarizada quando é emitida em áreas magnetizadas e quentes do espaço.
Como a polarização é uma assinatura de campos magnéticos, esta imagem deixa claro que o anel do buraco negro está magnetizado. Esta visão polarizada “nos diz que a emissão no anel é certamente produzida por campos magnéticos que estão localizados muito perto do horizonte de eventos”, Monika Moscibrodzka, coordenadora do Grupo de Trabalho de Polarimetria EHT e professora assistente da Radboud Universiteit na Holanda, disse à Space.com.
Esta é a primeira vez que astrônomos conseguem medir a polarização tão perto da borda de um buraco negro. Esta nova visão deste buraco negro não é apenas espetacular de se olhar, mas a imagem está revelando novas informações sobre os poderosos jatos de rádio disparados do M87.
“Nas primeiras imagens, mostramos apenas intensidade”, disse Moscibrodzka sobre a primeira imagem do objeto divulgada. “Agora, adicionamos informações de polarização na parte superior da imagem original.”
“As novas imagens polarizadas marcam passos importantes para aprender mais sobre o gás perto do buraco negro e, por sua vez, como os buracos negros crescem e lançam jatos”, Jason Dexter, professor assistente da Universidade de Colorado Boulder e coordenador do EHT Theory Working Group , disse à Space.com por e-mail.
Para capturar o buraco negro, a colaboração usou oito telescópios de todo o mundo, combinando seu poder para criar um telescópio virtual do tamanho da Terra (o EHT).
“Os radiotelescópios do EHT têm receptores que gravam o sinal do céu em luz polarizada”, disse à Space.com Ivan Marti-Vidal, também coordenador do Grupo de Trabalho de Polarimetria EHT e Pesquisador Distinto da GenT na Universitat de Valencia na Espanha. “Esses receptores polarizados funcionam de maneira semelhante aos óculos de sol polarizados que algumas pessoas usam.”
Ao mostrar o buraco negro em M87 através da luz polarizada, a equipe teve uma visão melhor do horizonte de eventos do objeto, que também é conhecido como “ponto sem retorno” por ser o ponto em que nada pode se aproximar do buraco negro. sem serem puxados. Eles também puderam estudar melhor a interação com o disco de acreção do objeto, que é um disco de gás quente e outro material difuso que cai em direção a um buraco negro e gira em torno dele.
As observações da equipe e esta nova visão do objeto em M87 estão aprofundando a compreensão dos cientistas sobre a estrutura dos campos magnéticos do lado de fora de um buraco negro, pois permanece um mistério como jatos maiores do que a própria galáxia são emitidos do buraco negro em seu coração.
“Os astrônomos há muito pensam que os campos magnéticos transportados pelo gás quente perto dos buracos negros desempenham um papel importante em permitir que o gás caia e no lançamento de jatos relativísticos de partículas energéticas para a galáxia circundante. A imagem polarizada que vemos nos fala sobre o estrutura e força desses campos magnéticos muito perto do buraco negro no M87, onde o jato é lançado “, disse Dexter.
Mas essas observações não revelaram apenas campos magnéticos na borda do buraco negro em M87, mas também mostraram que o gás está fortemente magnetizado.
“A principal descoberta é que não apenas vemos os campos magnéticos próximos ao buraco negro como esperado, mas também parecem ser fortes. Nossos resultados indicam que os campos magnéticos podem empurrar o gás e resistir ao seu estiramento. O resultado é interessante pista de como os buracos negros se alimentam de gás e crescem “, acrescentou Dexter.
“Ainda não sabemos todos os detalhes de como os jatos são gerados, mas sabemos que os campos magnéticos podem desempenhar um papel crítico”, disse Marti-Vidal. No futuro, a equipe espera continuar observando o M87, disseram à Space.com, não apenas na polarização, mas também “em diferentes comprimentos de onda [de luz], para construir uma imagem mais completa dos arredores do buraco negro e sondar [os] campos magnéticos em mais detalhes “, acrescentaram.
Este trabalho foi publicado hoje (24 de março) em dois artigos no The Astrophysical Journal Letters pela colaboração EHT, que envolveu mais de 300 pesquisadores de organizações de todo o mundo. Você pode encontrar os papéis aqui e aqui.
Publicado em 24/03/2021 17h18
Artigo original:
Estudos originais:
- https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abee6a
- https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abe4de