27/04/2023 - 8:11
Cientistas que estudam o buraco negro supermassivo no coração da galáxia M87 revelaram as origens do poderoso jato do monstro e fotografaram o jato e sua fonte juntos pela primeira vez. Além do mais, as observações revelaram que o anel do buraco negro é muito maior do que os cientistas acreditavam anteriormente. As observações foram publicadas na revista Nature.
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O consórcio Global mm-VLBI Array (GMVA) uniu radiotelescópios em todo o mundo para produzir esses novos resultados, incluindo o National Radio Astronomy Observatory (NRAO) e o Green Bank Observatory (GBO) da National Science Foundation, o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), o Very Long Baseline Array (VLBA) e o Green Bank Telescope (GBT).
O buraco negro supermassivo no centro da galáxia M87 é o mais reconhecível do universo. Ele foi o primeiro buraco negro a ser capturado em uma imagem, criada pelo Event Horizon Telescope (EHT) e divulgada em 2019. A imagem de seu núcleo denso e escuro emoldurado por um anel brilhante amorfo ganhou as manchetes internacionais.
Mais detalhes
“A M87 foi observada ao longo de muitas décadas, e 100 anos atrás sabíamos que o jato estava lá, mas não podíamos colocá-lo no contexto”, disse Ru-Sen Lu, astrônomo do Observatório Astronômico de Xangai (China), integrante do Instituto Max Planck de Radioastronomia (Alemanha) e principal autor do novo artigo. “Com o GMVA, incluindo os principais instrumentos do NRAO e do GBO, estamos observando em uma frequência mais baixa, então vemos mais detalhes – e agora sabemos que há mais detalhes para ver.”
Eduardo Ros, astrônomo do Instituto Max Planck de Radioastronomia e coautor do estudo, acrescentou: “Já vimos o anel antes, mas agora vemos o jato. Isso coloca o anel no contexto – e ele é maior do que pensávamos. Se você pensar nisso como um monstro que cospe fogo, antes podíamos ver o dragão e o fogo, mas agora podemos ver o dragão cuspindo o fogo.
O uso de muitos telescópios e instrumentos diferentes deu à equipe uma visão mais completa da estrutura do buraco negro supermassivo e seu jato do que era possível anteriormente com o EHT, e todos os telescópios foram necessários para pintar uma imagem completa. Enquanto o VLBA forneceu uma visão completa do jato e do buraco negro, o ALMA permitiu que os cientistas resolvessem o núcleo de rádio brilhante da M87 e criassem uma imagem nítida. A sensibilidade da superfície de coleta de 100 metros do GBT permitiu que os astrônomos resolvessem as partes de grande e pequena escala do anel e vissem os detalhes mais sutis.
Anel maior
“A imagem original do EHT revelou apenas uma parte do disco de acreção ao redor do centro do buraco negro. Ao alterar os comprimentos de onda de observação de 1,3 milímetro para 3,5 milímetros, podemos ver mais do disco de acreção, e agora o jato, ao mesmo. Isso revelou que o anel ao redor do buraco negro é 50% maior do que pensávamos anteriormente”, disse o cientista Toney Minter, coordenador do GMVA para o GBT.
Não apenas as partes do buraco negro são maiores do que as observações de comprimento de onda mais curtas reveladas anteriormente, mas agora é possível confirmar a origem do jato. Esse jato nasceu da energia criada pelos campos magnéticos que cercam o núcleo giratório do buraco negro e ventos subindo do seu disco de acreção.
“Esses resultados mostraram – pela primeira vez – onde o jato está sendo formado. Antes disso, havia duas teorias sobre de onde eles poderiam vir”, disse Minter. “Mas esta observação realmente mostrou que a energia dos campos magnéticos e dos ventos estão trabalhando juntas.”
