Cada ponto brilhante neste novo mapa cósmico é um buraco negro supermassivo

Se tivéssemos um telescópio capaz de mostrar quaisquer objetos do universo, independentemente de quão distantes eles estão, quantos corpos poderíamos ver? Talvez todo o campo de visão ficaria preenchido e ainda não poderíamos contabilizar todas as coisas que estão lá fora, no cosmos. Até mesmo os mais misteriosos de todos, os buracos negros, se revelariam por toda a parte. Pode parecer exagero, mas uma imagem publicada nesta segunda-feira (22) mostra quase isso.

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Embora buracos negros sejam invisíveis — a luz não pode escapar do horizonte de eventos e, portanto, não viaja até nós para revelar o objeto com o qual ela interagiu —, existem algumas formas de detectá-los. Uma delas é através dos sinais de rádio vindos do espaço. É que quando a matéria vizinha se aproxima de um buraco negro, ela forma discos de acreção ao redor do horizonte de eventos. Esses discos giram ao redor da singularidade (o pequeno coração do buraco negro) e fica super aquecido. Assim, essa matéria emite sinais de rádio.

Essas emissões podem ser discretas ou incrivelmente intensas. Os astrônomos chamam isso de “fontes de rádio”, ao menos enquanto eles não estiverem certeza de que se trata de um buraco negro, já que existem outros tipos de emissores de rádio. Mas no caso do centro de uma galáxia, quando isso acontece é quase certo que se trata de um buraco negro supermassivo. Esses colossos invisíveis estão presentes na região central de cada galáxia, e quando estão ativos, isto é, consumindo matéria e emitindo radiação, são chamados de quasares.

Pois bem, se existe um buraco negro supermassivo para cada galáxia, são bilhões deles. Muitos são ativos e emitem sinais de rádio extremamente poderosos. Se pudéssemos vê-los no céu noturno, ou melhor, ver seus discos de matéria super aquecida, brilhando nos centros de suas galáxias, quantos seriam? É isso o que o mapa publicado na Astronomy & Astrophysics tenta responder. A imagem foi gerada através de uma rede de radiotelescópios chamada Low-Frequency Array, ou simplesmente LOFAR, espalhadas em vários países da Europa através de 52 matrizes.

A equipe internacional, liderada por Francesco de Gasperin, sinterizou um conjunto tão impressionante quanto inédito desses sinais de rádio emitidos por buracos negros supermassivos. “Este é o resultado de muitos anos de trabalho em dados incrivelmente difíceis”, conta Gasperin. “Tivemos que inventar novos métodos para converter os sinais de rádio em imagens do céu”, disse ele. O resultado é a imagem acima.

Para entender melhor o que estamos vendo nessa imagem, a primeira coisa é saber que esses pontos brancos não são estrelas, tampouco galáxias. São buracos negros. Mais impressionante ainda é o fato de que este mapa cobre apenas 2% do céu total! Para produzir este mapa, a equipe precisou combinar os dados de 256 horas de observações do céu do hemisfério norte.

Eles também usaram supercomputadores com novos algoritmos que corrigem a distorção que a ionosfera do planeta Terra causa nos sinais de rádio quando eles chegam em nosso planeta. A pesquisa continuará, até que todo o hemisfério norte seja mapeado, e a equipe espera que até lá hajam mais de 600 mil buracos negros supermassivos identificáveis. A imagem abaixo mostra o que já foi mapeado e o que ainda falta. O espaço observado pelos radiotelescópios corresponde apenas aos pontos amarelos.

No final de 2022, a equipe do LOFAR espera já ter observado as regiões representadas pelos pontos vermelhos e, em algum momento, o levantamento de todo o hemisfério norte estará completo. A pesquisa fornecerá também ajudará a entender melhor como nossa própria atmosfera interfere nos dados obtidos pelos telescópios, o que pode levar a novos avanços na astronomia.

Outro benefício é que os dados do LOFAR — que obtém sinais de rádio em frequência ultrabaixa em alta resolução — poderão impactar os modelos físicos para galáxias e núcleos ativos, além de aglomerados de galáxias e outros campos de pesquisa, de acordo com os pesquisadores.

Fonte: Phys.org, Starts With a Bang, Sciencie Alert