Veja como um buraco negro supermassivo é alimentado por campos magnéticos

O campo magnético de um fluxo de gás no centro de uma galáxia foi mapeado através da polarização da luz observada. Com isso, os astrônomos conseguiram pistas importantes sobre a evolução galáctica e confirmaram que a gravidade não é a única força que guia o movimento do gás para o núcleo, onde fica um buraco negro supermassivo.

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Ao observar a polarização da luz, isto é, o sentido para onde os fótons de luz estão orientados, os cientistas podem compreender as linhas do campo magnético que está afetando as partículas daquele meio. Neste caso, as linhas de campo que permeiam o espaço entre as estrelas e molda a própria galáctica.

Estrelas não produzem luz polarizada, por isso as ondas de luz estelar oscilam em todas as direções. Mas quando os fótons interagem com grãos de poeira no espaço, ela passa a vibrar apenas de maneiras específicas, seguindo uma única orientação.

Por sua vez, os grãos de poeira se torcem para se alinhar com os campos magnéticos do ambiente. Por consequência, o padrão de polarização da luz espalhada pelos grãos reflete a direção desses campos. É por isso que, ao obter uma leitura da polarização da luz de uma galáxia, estamos também observando a direção das linhas dos campos magnéticos.

Há várias consequências da presença de um campo magnético em um objeto cósmico, pois algumas partículas podem ser facilmente conduzidas por eles, como o gás interestelar e o plasma. Este é o caso do material na galáxia NGC 1097, que fica a cerca de 45 milhões de anos-luz de distância na constelação de Fornax, a Fornalha.

A galáxia é uma espiral barrada com um anel onde há gás e poeira formadores de estrelas em seu centro. Enrique Lopez-Rodriguez (Universidade de Stanford) e seus colegas obtiveram várias observações polarimétricas do Observatório Estratosférico para Astronomia Infravermelha (SOFIA) — um telescópio que voa na atmosfera terrestre em um avião.

Graças a essas leituras de polarização, o Sofia é especialista em rastrear os campos magnéticos em regiões densas com gás. Com esses dados, os autores do estudo mostraram que as linhas do campo magnético espiralam da periferia da galáxia para o anel de poeira e gás onde as estrelas estão se formando, e, por fim, para o centro da galáxia.

Essas observações implicam que a gravidade não é a única força que leva o gás para dentro, mas também o campo magnético. Eventualmente, o material conduzido ao núcleo será “engolido” pelo buraco negro supermassivo no centro da NGC 1097, formando um disco de acreção feito de plasma e altamente sensível ao campo magnético do próprio buraco negro.

O processo de alimentação do buraco negro e as interações do plasma com seu campo magnético também terão consequências, como possíveis emissões de jatos, explosões de plasma e ventos cósmicos que podem perturbar — ou até mesmo destruir — as regiões de formação estelar vizinhas.

A pesquisa foi publicada no Astrophysical Journal.

Fonte: Astrophysical Journal; via: Sky&Telescope