Os buracos negros estão no centro de quase todas as galáxias que foram estudadas até agora. Eles têm uma massa inimaginavelmente grande e, portanto, atraem matéria, gás e até luz. Mas eles também podem emitir matéria na forma de jatos de plasma - uma espécie de feixe de plasma que é ejetado do centro da galáxia com uma energia tremenda. Um jato de plasma pode se estender por várias centenas de milhares de anos-luz no espaço.

Quando esta radiação intensa é emitida, o buraco negro permanece oculto porque os raios de luz próximos a ele são fortemente curvados, levando ao aparecimento de uma sombra. Isso foi relatado recentemente por pesquisadores da colaboração Event Horizon Telescope (EHT) para o enorme buraco negro na elipse gigante galáxia M87.

No quasar 3C279 - também um buraco negro - a equipe EHT encontrou outro fenômeno:a uma distância de mais de mil vezes a sombra do buraco negro, o núcleo de um jato de plasma subitamente se iluminou. Ainda não se sabia como a energia desse jato poderia chegar lá como se por uma chaminé invisível.

Radiação gama extremamente cintilante detectada

Este quasar foi agora observado com o telescópio espacial Fermi-LAT da NASA pelo astrofísico Amit Shukla, que até 2018 pesquisou na Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg, na Baviera, Alemanha. Ele agora está trabalhando no Instituto Indiano de Tecnologia em Indore. Shukla descobriu que o núcleo do jato, que foi encontrado na faixa de comprimento de onda milimétrica, também emite radiação gama de alta energia, mas com um brilho extremamente cintilante. Este brilho pode dobrar em alguns minutos, conforme relatado no jornal Nature Communications .

O padrão especial da sequência de mudanças de brilho é característico de um processo universal chamado reconexão magnética, que ocorre em muitos objetos astrofísicos com fortes campos magnéticos. A atividade solar também tem a ver com a dinâmica dos campos magnéticos e reconexão. Isto foi recentemente demonstrado pela observação de 'fogueiras' na atmosfera solar com a missão Solar Orbiter da Agência Espacial Europeia ESA.

A energia armazenada de forma invisível é liberada repentinamente

Mas voltando ao quasar 3C279:"Eu vi como a análise dos dados revelou o padrão especial de reconexão magnética na curva de luz. Senti como se eu tivesse decifrado repentinamente um hieróglifo no alfabeto do buraco negro, "diz Amit Shukla.

Durante a reconexão, a energia que é inicialmente armazenada de forma invisível no campo magnético é repentinamente liberada em vários "minijatos". Nestes jatos, partículas são aceleradas, que então produzem a radiação gama observada. A reconexão magnética explicaria como a energia do buraco negro chega ao núcleo do jato e de onde ela vem.

Energia do buraco negro giratório

Professor Karl Mannheim, chefe da cadeira de astronomia JMU e co-autor da publicação, explica "O espaço-tempo próximo ao buraco negro no quasar 3C279 é forçado a girar em rotação. Os campos magnéticos ancorados no plasma ao redor do buraco negro expelem o jato, diminuindo a rotação do buraco negro e convertendo parte de sua energia rotacional em radiação."