Famoso pela primeira imagem de um buraco negro, o M87 * agora revela como ele muda com o tempo
Os astrofísicos tiveram sua primeira visão direta da aparência de um buraco negro supermassivo mudando ao longo do tempo.
O buraco negro no centro da galáxia M87, a cerca de 55 milhões de anos-luz de distância da Terra, foi o primeiro buraco negro a ter sua foto tirada (SN: 4/10/19). Essa imagem, criada usando dados do Event Horizon Telescope de abril de 2017, mostrou um anel de luz torto: a sombra do buraco negro no disco de acreção de plasma quente e brilhante girando para dentro dele. Uma nova comparação dessa imagem com dados anteriores do Event Horizon Telescope revela que o ponto mais brilhante no anel muda de localização, devido à turbulência no redemoinho violento de material ao redor do buraco negro, relatam pesquisadores online em 23 de setembro no Astrophysical Journal.
“É um resultado muito emocionante”, disse o astrofísico Clifford Will, da Universidade da Flórida em Gainesville, que não esteve envolvido no estudo. “A primeira imagem que eles produziram foi apenas um instantâneo. O que realmente gostaríamos de fazer é entender mais sobre a dinâmica do que está acontecendo no centro dessa galáxia.”
O Event Horizon Telescope, ou EHT, é uma rede de radiotelescópios que, juntos, fazem observações de resolução muito mais alta do que qualquer observatório poderia sozinho (SN: 4/10/19). Uma versão inicial do EHT começou a observar o buraco negro do M87, apelidado de M87 *, em 2009. Naquela época, a rede incluía telescópios em apenas três locais no Arizona, Havaí e Califórnia. Em 2013, um observatório no Chile se juntou à equipe. Mas a rede não tinha telescópios suficientes para criar uma imagem completa do buraco negro até 2017, quando o EHT examinou o M87 * com sete observatórios na América do Norte, América do Sul, Havaí e Europa.
Usando a imagem de 2017 do M87 * como ponto de partida para o aparecimento do buraco negro, juntamente com dados preliminares de 2009 a 2013 para preencher alguns dos detalhes, a equipe EHT foi capaz de ter uma ideia aproximada de como era o M87 * durante os primeiros anos de observação EHT.
Embora o diâmetro do buraco negro permanecesse o mesmo, o ponto mais brilhante do anel girou. O lado direito do anel era mais brilhante em 2013, enquanto o lado inferior era mais brilhante em 2017. “Acho que muitas pessoas na colaboração [EHT] ficaram surpresas com a quantidade de variabilidade”, disse o membro da equipe EHT Maciek Wielgus, astrofísico da Universidade de Harvard. O brilho irregular do anel surge do fluxo tumultuoso de plasma superaquecido em torno do buraco negro.
M. WIELGUS, D. PESCE
Espera-se que essa turbulência no disco de acreção – e, portanto, a variação na aparência do anel – dependa de fatores como a velocidade de rotação do buraco negro, a inclinação de sua rotação e a intensidade de seus campos magnéticos, diz o astrofísico Priyamvada Natarajan de Yale Universidade, que não participou do estudo (SN: 30/01/17). Monitorar as mudanças na aparência do M87 * pode revelar novas informações sobre a natureza do buraco negro.
Os novos resultados mostram a promessa de usar o EHT para sondar a tempestade em torno de M87 *, diz o astrofísico da Universidade de Harvard Avi Loeb, que não esteve envolvido no trabalho. Mas os rascunhos da aparência do buraco negro de 2009 a 2013 não contêm informações suficientes para tirar conclusões firmes sobre o que está acontecendo nesta região caótica, diz ele.
A equipe EHT precisará de mais imagens completas do M87 *, como a criada a partir de dados de 2017, para descobrir mudanças detalhadas ao longo do tempo. Essa série de imagens estáticas também pode ser usada para criar um filme M87 * (SN: 16/12/19).
A equipe EHT está atualmente analisando dados coletados em 2018, incluindo observações de um recém-chegado à rede EHT, o Telescópio da Groenlândia. O EHT não foi observado em 2019 ou 2020, mas “estaremos observando em 2021, se o COVID permitir”, disse o membro da equipe EHT Geoffrey Bower, astrofísico do Instituto Sinica de Astronomia e Astrofísica da Academia em Hilo, Havaí (SN: 4 / 20/10). “Esperamos ter uma qualidade de imagem incrível a partir desses dados de 2021”, diz ele, porque até lá o EHT terá mais dois olhos no céu: o observatório Kitt Peak no Arizona e o arranjo NOEMA nos Alpes franceses. “Acho que isso vai realmente atingir o cerne da turbulência na região de acúmulo”, diz ele.
Publicado em 27/09/2020 09h53
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