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Jato e buraco negro M87* aparecem juntos pela 1ª vez em uma só imagem

Por| Editado por Patricia Gnipper | 26 de Abril de 2023 às 12h00

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S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

A sombra e os poderosos jatos do buraco negro M87* foram registrados em uma única imagem pela primeira vez. O registro é resultado de observações realizadas em 2018 com os telescópios Global Millimetre VLBI Array (GMVA), Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e Greenland, e pode ajudar os astrônomos a entenderem os processos por trás dos jatos expelidos por estes objetos.

buracos negros supermassivos no coração da maioria das galáxias. Embora sejam conhecidos por devorarem matéria que se aproxima demais, eles são capazes também de emitir jatos de matéria intensos, potentes o suficiente para se estenderem para muito além das galáxias onde estão. Embora os astrônomos já saibam que os jatos são liberados da região ao redor dos buracos negros, o processo por trás disso ainda não é bem compreendido.

Para estudar estes mecanismos, é preciso observar a origem dos jatos o mais próximo possível do buraco negro. É isso que aparece na nova imagem: ela mostra como a base do jato está ligada à matéria em movimento ao redor do buraco negro da galáxia M87, localizada a 55 milhões de anos-luz de nós.

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Outras observações já haviam capturado imagens separadas da região próxima do buraco negro e do jato, mas agora, ambas foram observadas juntas pela primeira vez por uma colaboração feita pelos telescópios GMVA, ALMA e GLT. O trio de observatórios formou uma rede de radiotelescópios em diferentes lugares do mundo e, juntos, eles operam como um só telescópio do tamanho da Terra.

A dimensão da rede revelou alguns detalhes interessantes da região ao redor do buraco negro. Na imagem, o jato aparece saindo de perto do buraco negro e da sombra observada pelo telescópio Event Horizon (EHT), e é possível ver ainda a matéria orbitando o objeto, sendo aquecida e emitindo luz. Devido à sua massa e fortíssima gravidade, o buraco negro distorce e captura parte desta luz, formando uma estrutura em formato de anel.

Nesta imagem, as ondas de rádio foram registradas em comprimentos mais longos que aqueles da imagem do Event Horizon. “Neste comprimento de onda, podemos ver como o jato sai do anel de emissão ao redor do buraco negro supermassivo”, observou Thomas Krichbaum, do Instituto Max Planck de Radioastronomia.

Os astrônomos notaram que o anel observado pela rede GMVA é mais ou menos 50% maior que aquele da imagem do Event Horizon, e simulações computacionais indicam que as novas observações revelam mais da matéria caindo no buraco negro, do que seria observado com o EHT. Futuramente, eles planejam continuar estudando as origens da emissão do jato através de observações da região ao redor do buraco negro, trabalhando com outros comprimentos de onda.

O artigo que descreve as observações será publicado na revista Nature.

Fonte: Nature; Via: ESO