A colaboração global que nos forneceu não uma, mas duas imagens de buracos negros supermassivos agora perscrutou uma das luzes mais brilhantes do Universo.
O Event Horizon Telescope (EHT), um conjunto de telescópios que compreende antenas de rádio em todo o mundo, estudou um quasar distante chamado NRAO 530, cuja luz viajou por 7,5 bilhões de anos para chegar até nós.
Os dados resultantes nos mostram o mecanismo do quasar com detalhes incríveis e, dizem os astrônomos, nos ajudam a entender a física complexa desses objetos incríveis e como eles geram essa luz brilhante.
Quasares – um termo que é a abreviação de “fontes de rádio quase estelares” – são um tipo de galáxia que se acredita ser alimentada por um buraco negro supermassivo muito ativo no centro. Isso significa que o buraco negro está cercado por material que está caindo sobre ele em um ritmo furioso.
Os próprios buracos negros não emitem luz, mas o material ao redor de um buraco negro ativo sim. A gravidade e o atrito fazem com que o material aqueça e incendeie enquanto circula o buraco negro como água pelo ralo. Mas isso não é tudo.
Nem todo o material cai no buraco negro. Parte dela é canalizada e acelerada ao longo das linhas do campo magnético fora do horizonte de eventos – o “ponto sem retorno”, além do qual nem mesmo a luz pode atingir a velocidade de escape.
Quando esse material atinge os pólos, é lançado ao espaço como poderosos jatos de plasma, viajando a velocidades de uma porcentagem significativa da velocidade da luz, conhecida como velocidade relativística. Esses finos jatos colimados também brilham intensamente… mas não entendemos completamente como eles são criados e alimentados, e o papel desempenhado pelos campos magnéticos.
Digite o EHT. Não é um instrumento ou conjunto individual, mas uma colaboração de instalações de radiotelescópios em todo o mundo que se combinam para formar efetivamente um radiotelescópio do tamanho da Terra, como um Voltron astronômico.
Este telescópio é uma coisa poderosa. Em 2019, deu à humanidade nossa primeira imagem do horizonte de eventos de um buraco negro, o coração de uma galáxia chamada M87 a 55 milhões de anos-luz de distância. Então, no ano passado, entregou uma imagem do buraco negro supermassivo no centro da nossa própria galáxia, a Via Láctea, Sagitário A*.
Ambas as imagens levaram anos para serem feitas. As observações do NRAO 530 realmente ocorreram em abril de 2017; a equipe internacional o usou como alvo de calibração para tirar imagens de Sgr A*. Este quasar é um alvo de calibração popular para o centro da Via Láctea, uma vez que os dois objetos aparecem bem próximos no céu.
São essas observações que uma equipe – liderada pelos astrônomos Svetlana Jorstad, da Universidade de Boston, e Maciek Wielgus, do Instituto Max Planck de Radioastronomia na Alemanha – agora usou para perscrutar o coração do NRAO 530. Através de uma distância tão vasta no tempo e no espaço , os pesquisadores conseguiram ver o coração do quasar com detalhes sem precedentes.
“A luz que vemos viajou em direção à Terra por 7,5 bilhões de anos através do Universo em expansão, mas com o poder do EHT vemos os detalhes da estrutura da fonte em uma escala tão pequena quanto um único ano-luz”, explica Wielgus.
O NRAO 530 é um tipo raro de quasar conhecido como quasar “opticamente violento variável” e é conhecido por ter um jato poderoso e altamente relativístico. Também é classificado como blazar; é um blazar orientado de tal forma que o jato aponta diretamente ou quase diretamente para nós.
Os blazares não representam perigo, mas podem ser bastante desafiadores de estudar, como observar um feixe de laser linear.
As imagens do EHT mostram uma característica brilhante na extremidade sul do jato; os pesquisadores acreditam que este é o “núcleo” do rádio, o ponto em que o jato é lançado em um comprimento de onda específico da luz. Este núcleo tem dois componentes, que não podem ser vistos em comprimentos de onda de luz mais longos, mas são claramente visíveis nas observações do EHT.
A partir de suas observações, a equipe conseguiu determinar a polarização da luz emitida por diferentes partes da estrutura. Isso se refere à orientação das oscilações da luz, que pode ser afetada pelos campos magnéticos pelos quais ela viaja.
Isso permitiu que a equipe mapeasse os campos magnéticos no jato, encontrando evidências de que o campo magnético tem uma estrutura helicoidal.
“A característica mais externa tem um grau particularmente alto de polarização linear, sugerindo um campo magnético muito bem ordenado”, diz Jorstad.
Até o momento, o NRAO 530 é o objeto mais distante que o EHT estudou, e os resultados são promissores para estudos futuros de objetos distantes, bem como estudos mais detalhados de blazares e quasares.
Publicado em 18/02/2023 14h46
Artigo original:
- https://www.sciencealert.com/eht-peers-into-the-heart-of-one-of-the-brightest-lights-in-the-universe
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