O que o ‘arroto’ de um buraco negro pode ensinar?

Em 2018, os cientistas realizaram um feito histórico ao capturar a primeira imagem de um buraco negro supermassivo, localizado no coração da galáxia M87. Este marco foi possível graças à colaboração internacional do Event Horizon Telescope (EHT), que reuniu telescópios de todo o mundo para observar o núcleo galáctico.

Agora, uma equipe de pesquisadores descobriu algo ainda mais surpreendente: o buraco negro desencadeou uma explosão de raios gama, que ocorre quando jatos de plasma em alta velocidade são expelidos de seus pólos.

O que você vai ler aqui:

• Usando o Event Horizon Telescope (EHT), os astrônomos capturaram a primeira imagem de um buraco negro supermassivo em 2018, localizado no centro da galáxia M87;
• Recentemente, novas análises dessa mesma observação detectaram uma erupção de raios gama, causada por jatos expelidos pelo monstro cósmico, fenômeno que não ocorria na galáxia há mais de dez anos;
• A galáxia M87 foi escolhida para observação devido à intensa atividade de seu buraco negro, que está consumindo uma grande nuvem de gás e poeira;
• Os jatos de partículas gerados pelo objeto se estendem por grandes distâncias, e as explosões de raios gama são causadas pela aceleração de materiais de altíssima energia;
• Esta descoberta oferece uma nova oportunidade para testar teorias sobre a aceleração de partículas em jatos de buracos negros supermassivos.

A explosão de raios gama foi detectada durante a mesma campanha que resultou na famosa imagem do buraco negro. Giacomo Principe, astrofísico da Universidade de Trieste, na Itália, destacou em um declaração que esta foi a primeira detecção de tal explosão na galáxia M87 em mais de uma década, oferecendo novas informações sobre a região que gerou esta emissão energética.

Segundo Príncipe, essas observações ajudam os cientistas a compreender melhor o comportamento das fontes de raios gama em galáxias distantes, ampliando o conhecimento humano sobre os buracos negros e os fenômenos extremos a eles associados.

Leia mais:

Buraco negro central na galáxia M87 está em plena atividade

M87, uma galáxia localizada a cerca de 55 milhões de anos-luz da Terra, foi escolhida para esta observação histórica porque o seu buraco negro central se alimenta ativamente de uma enorme nuvem de material, como gás e poeira. Este processo dispara jatos de partículas e radiação visível, que é visto como um ponto brilhante na imagem de M87* – como um “arroto” colossal após uma compulsão alimentar.

Estes jatos, que se estendem por vastas distâncias para além da galáxia, são formados quando o material que cai no buraco negro é desviado pelas suas poderosas linhas de campo magnético. Este material é acelerado a velocidades próximas à da luz e lançado ao espaço, criando jatos astrofísicos. M87 tem alguns dos jatos mais poderosos já observados, e investigá-los é crucial para entender como funcionam os buracos negros supermassivos.

Os cientistas acreditam que as explosões de raios gama observadas nestas regiões são causadas pela aceleração de bolhas de material a energias muito elevadas dentro dos jatos. Isso resulta em explosões de radiação de raios gama, que podem ser altamente imprevisíveis.

Como esses eventos são raros e difíceis de prever, a detecção foi um grande avanço. A explosão de raios gama (brilho), durou apenas três dias e se limitou a uma região de apenas 170 unidades astronômicas (ou 170 vezes a distância da Terra ao Sol) – um espaço muito pequeno em relação ao tamanho do buraco negro.

Daniel Mazin, da Universidade de Tóquio, no Japão, explicou que a rápida variação dos raios gama indica que a área responsável pela explosão é extremamente compacta, com tamanho equivalente a apenas dez vezes o diâmetro do próprio buraco negro.

Além disso, as observações mostraram que a assimetria do anel de luz em torno do objecto, visível na imagem icónica da M87*, também mudou durante o brilhocom variações nos pontos mais claros e mais escuros do anel. Isto sugere uma possível interação entre o jato e a luz que circula em torno do horizonte de eventos do buraco negro.

Embora a origem exata da emissão de raios gama ainda seja um mistério, esses dados são fundamentais para pesquisas futuras. Sera Markoff, astrofísica da Universidade de Amsterdã, na Holanda, enfatizou que, pela primeira vez, os cientistas têm a oportunidade de testar teorias sobre a aceleração de partículas em jatos de buracos negros supermassivos, usando imagens diretas das regiões mais próximas do horizonte de eventos. durante tais explosões.

Publicado na revista Astronomia e Astrofísica, A pesquisa representa um avanço significativo na compreensão dos buracos negros e dos fenômenos astrofísicos que eles produzem, abrindo novos caminhos para o estudo dos mistérios do Universo.