Astrônomos divulgam fotos de jatos de buraco negro em resolução nunca antes registrada

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Astrônomos do Instituto Holandês de Radioastronomia (Astron) divulgaram nesta semana fotos em alta resolução de jatos emitidos por um buraco negro. As imagens impressionam pela resolução 20 vezes maior do que as já registradas anteriormente, o que fez com que o feito fosse considerado como a mais detalhada captura feita até hoje do espaço profundo (fora da Via Láctea) usando antenas de rádio.

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A “magia” por trás das fotos tiradas pelos pesquisadores é conhecida como LOFAR, sigla para Low Frequency Array, ou matriz de baixa frequência.

Basicamente, o LOFAR é uma rede formada por mais de 70 mil radiotelescópios coordenada pelo Astron, que estabeleceu uma parceria com nove países da Europa para manter a rede operante. As capturas foram feitas ao longo de 10 anos – período durante o qual o trabalho foi desenvolvido.

Imagem mostra uma compilação dos resultados científicos publicados pela Astron. Créditos das imagens (da esquerda para a direita, de cima para baixo): N. Ramírez-Olivencia et el. [rádio]; NASA, ESA, a Hubble Heritage Team (STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration e A. Evans (University of Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University), editado por R. Cumming [óptica], C. Groeneveld, R . Timmerman; LOFAR e Telescópio Espacial Hubble ,. Kukreti; LOFAR & Sloan Digital Sky Survey, A. Kappes, F. Sweijen; LOFAR & DESI Legacy Imaging Survey, S. Badole; NASA, ESA & L. Calcada, Graphics: W.L. Williams.

A área efetiva de coleta da LOFAR é de aproximadamente 300 mil metros quadrados, a depender da frequência e da configuração da antena, e os dados são processados por um supercomputador Blue Gene/P, da IBM, que está localizado na Universidade de Groningen, na Holanda.

Como foi feito o trabalho

Para conseguir o aumento na resolução das imagens em uma escala nunca antes registrada, Leah Morabito, professora assistente de física da Universidade de Durham, na Inglaterra, responsável por liderar o esforço, incluiu mais antenas e contou com a ajuda de supercomputadores.

Dessa forma, as imagens conseguiram mostrar o funcionamento interno de galáxias próximas e distantes com uma resolução 20 vezes mais nítida do que as imagens LOFAR típicas.

“Nosso objetivo é permitir que a comunidade científica use toda a rede europeia de telescópios LOFAR para sua própria ciência, sem ter que gastar anos para se tornar um especialista”, afirma Leah.

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Para entender as diferenças: o Astron explica que uma operação padrão do instituto utiliza apenas os sinais de antenas localizadas na Holanda. Tais sinais são combinados e cria-se uma espécie de “telescópio virtual” com uma “lente coletiva” de 120 km de diâmetro.

Neste projeto específico, o Astron combinou os sinais de todas as antenas europeias presentes no esforço conjunto. Assim, a equipe de astrônomos conseguiu ampliar esse diâmetro da “lente” para quase 2 mil km e, dessa forma, conseguiu-se obter o aumento de vinte vezes na resolução.

Os sinais coletados por cada uma das antenas são digitalizados, enviados para um processador central e, então, combinados para criar as imagens.

Cientistas no mundo ainda estudam como são criados esses jatos emitidos por buracos negros, que são tão misteriosos quanto poderosos. Graças ao trabalho conjunto, liderado pelo Astron, está sendo possível conseguir novas informações sobre a estrutura interna dos jatos de rádio provenientes de uma variedade de galáxias diferentes.

“Essas imagens de alta resolução nos permitem ampliar e ver o que realmente está acontecendo quando buracos negros supermassivos lançam jatos de rádio, o que não era possível antes em frequências perto da banda de rádio FM”, afirmou Neal Jackson, da University of Manchester, que também participou do processo.

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