Um artigo publicado nesta quinta-feira (23), na revista Nature Astronomy, descreve o estudo feito por astrônomos australianos ao produzirem a imagem mais abrangente de emissão de rádio do buraco negro supermassivo mais próximo, alimentando ativamente a Terra. Trata-se da erupção do buraco negro central de Centaurus A, a rádio-galáxia mais próxima de nossa Via Láctea, que fica a cerca de 12 milhões de anos-luz de distância.

Buraco negro central da galáxia Centaurus A tem uma massa de 55 milhões de sóis. Esta imagem mostra Cntaurus A em comprimentos de onda de rádio, revelando vastos lóbulos de plasma que vão muito além da galáxia visível, que ocupa apenas um pequeno pedaço no centro da imagem. Os pontos no fundo não são estrelas, mas sim galáxias de rádio muito parecidas com Centaurus A, a distâncias muito maiores. Crédito: Ben McKinley, ICRAR / Curtin e Connor Matherne, Louisiana State University.

De acordo com a pesquisa, à medida que o buraco negro se alimenta de gás em queda, ele ejeta material próximo à velocidade da luz, fazendo com que “bolhas de rádio” cresçam ao longo de centenas de milhões de anos.

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Quando vista da Terra, a erupção do buraco negro central da Centaurus A agora se estende por oito graus no céu – comprimento equivalente a 16 luas cheias colocadas lado a lado. Para a captura da imagem, foi usado o telescópio Murchison Widefield Array (MWA), localizado no interior da Austrália Ocidental.

Benjamin McKinley, cientista do Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR), da Universidade Curtin, e principal autor do estudo, disse que a imagem revela novos detalhes espetaculares da emissão de rádio da galáxia.

“Essas ondas de rádio vêm de material sendo sugado para o buraco negro supermassivo no meio da galáxia”, disse McKinley. “Ele forma um disco ao redor do buraco negro e, à medida que a matéria se divide ao chegar perto do buraco negro, poderosos jatos se formam em ambos os lados do disco, ejetando a maior parte do material de volta para o espaço, a distâncias de provavelmente mais de um milhão de anos-luz”.

“As observações anteriores de rádio não conseguiram lidar com o brilho extremo dos jatos e os detalhes da área maior ao redor da galáxia foram distorcidos, mas nossa nova imagem supera essas limitações”, afirmou o pesquisador.

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Segundo McKinley, “podemos aprender muito com o buraco negro de Centaurus A em particular, justamente porque ele está tão próximo e podemos vê-lo em detalhes – não apenas em comprimentos de onda de rádio, mas em todos os outros comprimentos de onda de luz também”.

Nesta pesquisa, os cientistas foram capazes de combinar as observações de rádio com dados ópticos e de raios-X, para ajudá-los a entender melhor a física desses buracos negros supermassivos.

Massimo Gaspari, astrofísico do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália, acredita que o estudo corroborou uma nova teoria conhecida como ‘Acreção Caótica de Frio’ (CCA), que está surgindo em diferentes campos.

“Neste modelo, nuvens de gás frio se condensam no halo galáctico e chovem sobre as regiões centrais, alimentando o buraco negro supermassivo”, explicou. “Provocado por essa chuva, o buraco negro reage vigorosamente, lançando energia de volta por meio de jatos de rádio que inflam os lóbulos espetaculares que vemos na imagem do MWA”. 

Segundo Gaspari, este estudo é um dos primeiros a sondar com tantos detalhes o ‘clima’ multifásico do CCA sobre a gama completa de escalas.

McKinley revelou que a galáxia parece mais brilhante no centro, onde é mais ativa e há muita energia. “Então, é mais fraca conforme você sai porque a energia foi perdida e as coisas se acalmaram”, disse ele. “Mas existem características interessantes onde as partículas carregadas foram reaceleradas e estão interagindo com campos magnéticos fortes”.

Para o diretor do MWA, Steven Tingay, a pesquisa foi possível por causa do campo de visão extremamente amplo do telescópio, da localização excelente do rádio silencioso e da excelente sensibilidade. “O MWA é um precursor do Square Kilometer Array (SKA) – uma iniciativa global para construir os maiores radiotelescópios do mundo na Austrália Ocidental e na África do Sul”, disse ele.

“O amplo campo de visão e, como consequência, a quantidade extraordinária de dados que podemos coletar, significa que o potencial de descoberta de cada observação MWA é muito alto”, declarou Tingay. “Isso fornece um passo fantástico em direção a um SKA ainda maior”.

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