Rede de radiotelescópios revela detalhes de galáxias em resolução 20 vezes maior

Durante quase uma década, uma equipe internacional de astrônomos observou o espaço profundo através do radiotelescópio Low Frequency Array (LOFAR), formado por milhares de antenas distribuídas pela Europa. O resultado são algumas das imagens mais detalhadas já vistas de galáxias distantes da nossa, que, além da beleza, mostram também os detalhes dos processos internos delas, em detalhes sem precedentes. 

• Revelada imagem sem precedentes do jato de um buraco negro supermassivo
• Buraco negro supermassivo dispara jatos a 99% da velocidade da luz
• Campo magnético de aglomerado galáctico pode dobrar jatos de buraco negro

O LOFAR é a maior rede de radiotelescópios de baixa frequência funcionando na Terra atualmente, e captura radiofrequências na banda FM, que, ao contrário de comprimentos de onda menores, não são bloqueadas por poeira ou gás. Assim, o telescópio combina as observações de cerca de 70.000 antenas espalhadas pela Europa através da radiointerferometria, que rendeu observações em resolução 20 vezes maior que o comum. 

Como as antenas do LOFAR ficam espalhadas por toda a Europa, a equipe usou os sinais das instalações de todo o território e, assim, conseguiu aumentar o diâmetro da "lente" para quase 2.000 km. Além disso, o LOFAR funciona com um novo conceito, em que os sinais coletados por cada antena são digitalizados, transferidos a um processador central e, depois, combinados para criar uma imagem. Portanto, cada imagem do LOFAR é o resultado dos sinais de mais de 70 mil antenas.

As novas observações foram feitas em uma colaboração internacional que trabalhou com toda a rede. “Nosso objetivo é que isso permita que a comunidade científica utilize toda a rede de telescópios LOFAR para ciência própria, sem precisar levar anos para se tornarem especialistas”, explicou o astrônomo Leah Morabito, da Durham University. Além disso, os dados do LOFAR podem ajudar também a revelar os mistérios do comportamento das galáxias — principalmente quando o assunto são os jatos de partículas dos buracos negros supermassivos. Esses objetos estão presentes no coração de várias galáxias, e muitos deles são ativos, ou seja, devoram matéria.

Quando isso acontece, os buracos negros emitem jatos poderosos que podem ser observados através das ondas de rádio — que foi exatamente o foco das imagens em alta resolução. "Essas imagens em alta resolução nos proporcionam zoom para observar o que está realmente acontecendo quando buracos negros supermassivos liberam jatos de ondas de rádio, o que não era possível antes a frequências próximas da banda de rádio FM", explicou o astrônomo Neal Jackson. Para isso, uma das galáxias analisadas foi a 3C 293, que parece ter um fluxo constante de jatos.

Os pesquisadores concluíram que a galáxia passou por vários períodos de atividade devido às disrupções dos jatos e alimentação intermitente, o que sugere também que o buraco negro supermassivo passou por pelo menos um período de hibernação. Já outra análise foi voltada para a galáxia Hercules A e ao buraco negro supermassivo em seu centro. As observações mostraram que os jatos liberados sofrem aumento e diminuição de intensidade a cada centenas de milhares de anos, que gera estruturas nos lobos gigantes de rádio da galáxia.

Os artigos com os resultados dos estudos foram publicados em uma edição especial da revista Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Astron, Science Alert