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    Assistindo o buraco negro supermassivo das Via Láctea se alimentando

    Uma imagem em três cores das regiões centrais da Via Láctea mostrando a localização de Sagitário A *, o buraco negro supermassivo do centro galáctico; Raio X em azul, óptico em amarelo, e infravermelho em vermelho. Os astrônomos obtiveram observações simultâneas de bandas múltiplas de um clarão brilhante de SgrA * e modelaram a radiação de bandas múltiplas para estimar propriedades de acreção ao redor do buraco negro. Crédito:Raio-X:NASA / CXC / UMass / D. Wang et al .; Óptico:NASA / ESA / STScI / D.Wang et al .; IR:NASA / JPL-Caltech / SSC / S.Stolovy

    O buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia, a Via Láctea, Sagitário A *, é de longe o objeto mais próximo de nós, cerca de 27, 000 anos-luz de distância. Embora não seja tão ativo ou luminoso como outros núcleos galácticos com buracos negros supermassivos, sua proximidade relativa faz com que pareça muito mais brilhante para nós do que outras fontes semelhantes e fornece aos astrônomos uma oportunidade única de sondar o que acontece quando nuvens de gás ou outros objetos se aproximam da "borda" de um buraco negro.

    Sgr A * tem sido monitorado em comprimentos de onda de rádio desde sua descoberta na década de 1950; a variabilidade foi relatada pela primeira vez no rádio em 1984. Os astrônomos modelam que, em média, Sgr A * está agregando material a alguns centésimos de massa da Terra por ano, uma taxa relativamente muito baixa. Infravermelho subsequente, submilímetro, e as observações de raios-X confirmaram esta variabilidade, mas também descobriram que o objeto freqüentemente se inflama, com o brilho aumentando assim até um fator de cem em raios-X. Acredita-se que a maior parte da emissão estável seja produzida por elétrons espiralando perto da velocidade da luz (chamada de movimento relativístico) em torno de campos magnéticos em uma pequena região com apenas cerca de uma unidade astronômica em raio ao redor da fonte, mas não há acordo sobre o (s) mecanismo (s) que alimentam os flares.

    Os astrônomos CfA Giovanni Fazio, Mark Gurwell, Joe Hora, Howard Smith, e Steve Willner eram membros de um grande consórcio que, em julho de 2019, obteve observações simultâneas no infravermelho próximo com a câmera IRAC do Spitzer, com o interferômetro GRAVITY no European Southern Observatory, e com os observatórios de raios-X Chandra e NuStar da NASA (observações simultâneas programadas com o Submillimeter Array foram evitadas pelo fechamento do Mauna Kea). SgrA * sofreu por acaso um grande evento de queima durante essas observações, permitindo que os teóricos pela primeira vez modelem um flare com detalhes consideráveis.

    Elétrons relativísticos que se movem em campos magnéticos emitem fótons por um processo conhecido como radiação síncrotron (o cenário mais convencional), mas também há um segundo processo possível no qual fótons (produzidos por emissão síncrotron ou por outras fontes como emissão de poeira) são espalhados pelo elétrons e, assim, adquirem energia adicional, tornando-se fótons de raios-X. A modelagem de qual combinação de efeitos estava operando na pequena região em torno de SgrA * durante o evento de queima oferece insights sobre as densidades do gás, os campos, e a origem da intensidade do flare, cronometragem, e forma. Os cientistas consideraram uma variedade de possibilidades e concluíram que o cenário mais provável é aquele em que o sinalizador infravermelho foi produzido pelo primeiro processo, mas com o sinalizador de raios-X produzido pelo segundo processo. Esta conclusão tem várias implicações para a atividade em torno deste buraco negro supermassivo, incluindo que as densidades de elétrons e os campos magnéticos são comparáveis ​​em magnitude àqueles em condições médias, mas que a aceleração de partículas sustentada é necessária para manter o flare observado. Embora os modelos correspondam com sucesso a muitos aspectos da emissão do flare, as medições não são capazes de restringir a física detalhada por trás da aceleração de partículas; estes são deixados para pesquisas futuras.


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