M87*: novas imagens mostram mais detalhes de imenso buraco negro

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Graças à colaboração de uma equipe internacional de cientistas, temos novas imagens que revelam detalhes sem precedentes de Messier 87 (ou M87*), o primeiro buraco negro a ser fotografado diretamente, em 2019. Elas revelam como jatos de matéria emitidos pelo objeto podem transmitir energia a regiões do espaço a milhares de anos-luz de distância.

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“Sabíamos que a primeira imagem direta de um buraco negro seria inovadora”, disse o astrônomo Kazuhiro Hada, do Observatório Astronômico Nacional do Japão. “Mas para obter o máximo desta imagem notável, precisamos saber tudo o que pudermos sobre o comportamento dele quando fotografado, observando todo o espectro eletromagnético.”

M87* é um buraco negro ativo, consumindo material de um disco de gás e poeira espacial que o circunda. Mas nem todo o material é “engolido”: parte dele é guiado por linhas magnéticas e viaja até os polos, onde é disparado para o espaço na forma de jatos de plasma ionizado, viajando a 99% da velocidade da luz.

É como se M87* fosse um imenso acelerador de partículas de luz síncrotron, como o brasileiro Sirius, em Campinas. O jato que podemos ver se estende por 5.000 anos-luz e cobre todo o espectro eletromagnético, das faixas menos energéticas até as mais energéticas. Portanto, observar apenas um comprimento de onda seria um desperdício de informação.

Por isso, a equipe combinou dados de múltiplos telescópios, observando os jatos em múltiplos comprimentos de onda. São eles o Hubble (luz visível), Chandra X-Ray Observatory e Swift X-Ray Telescope (raios X), NuSTAR (raios X de alta energia), Neil Gehrels Swift Observatory (luz visível e ultravioleta), e HESS, MAGIC, VERITAS e o Fermi-Large Area Telescope para raios gama.

O objetivo principal da colaboração é produzir um conjunto de dados que possa ser deixado como legado para estudos futuros de M87* e seu jato de plasma, para que possamos ter melhor compreensão deste fenômeno, e porque ele ocorre.

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“Entender a aceleração de partículas é realmente central para entendermos tanto a imagem do buraco negro quanto os jatos, em todas as suas ‘cores'”, disse a astrofísica Sera Markoff, da Universidade de Amsterdã, na Holanda.

“Esses jatos conseguem transportar a energia liberada pelo buraco negro por distâncias maiores do que a nossa galáxia, como um enorme cabo de força. Nossos resultados nos ajudarão a calcular a quantidade de energia transportada e o efeito que estes jatos têm sobre o ambiente ao seu redor”.

A primeira análise dos dados já mostra resultados interessantes. Os cientistas descobriram que radiação gama, que pode ser produzida pela interação com raios cósmicos, cuja origem é atualmente desconhecida, não estava emergindo de perto do evento de horizontes do buraco negro no momento da observação, mas de algum lugar a uma certa distância dele. Definir precisamente de onde é parte do quebra-cabeça, e também da beleza desta pesquisa: ela produzirá resultados a longo prazo.

O Event Horizon Telescope (EHT), rede global de radiotelescópios usada para observar M87*, continua a operar, e neste momento está conduzindo uma nova observação do buraco negro. Seus dados manterão os cientistas ocupados por muito tempo. “Com a liberação destes dados, combinada com o reinício da observação e melhorias no EHT, sabemos que teremos muitos resultados empolgantes pela frente, disse o astrofísico Mislav Baloković, da Universidade de Yale, nos EUA.

Fonte: Science Alert