p Uma imagem tirada em comprimentos de onda de rádio dos jatos dramáticos de partículas carregadas sendo ejetadas do núcleo da galáxia Cygnus-A. As imagens de rádio recém-obtidas foram capazes de identificar pontos de acesso nos jatos nos locais onde eles impactam o meio circundante. O pensamento convencional é que a maior parte da radiação em tais hotspots é produzida por choques, mas os novos resultados descobriram que alguns outros processos, talvez absorção, deve estar envolvido. Crédito:NRAO / AU
p O núcleo da chamada galáxia "ativa" contém um enorme buraco negro que está se acumulando vigorosamente. Como resultado, o núcleo muitas vezes ejeta jatos bipolares de partículas carregadas que se movem rapidamente que irradiam intensamente em muitos comprimentos de onda, em particular comprimentos de onda de rádio. Galáxias ativas exibem uma gama de propriedades dramaticamente diferentes, e aqueles que são brilhantes no rádio podem irradiar até um trilhão de luminosidades solares de radiação para o espaço nesses comprimentos de onda. p A emissão intensa surge do ambiente quente do buraco negro porque os elétrons, movendo-se próximo à velocidade da luz em um ambiente de fortes campos magnéticos, irradiam no rádio. Os jatos de partículas direcionadas eventualmente colidem com o meio ambiente e convertem grande parte de sua energia de movimento em choques. Os pontos de terminação no fluxo do jato são vistos como pontos muito quentes, estruturas brilhantes e compactas. Os pontos de acesso podem reverter o fluxo dos jatos de volta para o buraco negro, e, assim, gerar turbulência adicional e movimentos aleatórios. A temperatura característica de um ponto quente (ou mais precisamente, a dependência espectral do brilho versus comprimento de onda) revela a natureza dos processos físicos em ação. A maioria das rádios galáxias ativas conhecidas têm hotspots cuja dependência espectral se adapta bem à ideia de choques de terminação e fluxos reversos, mas algumas galáxias de rádio muito luminosas não se conformam.
p A rádio galáxia Cygnus A é o exemplo mais próximo e poderoso de uma dupla rádio galáxia e, como tal, é um arquétipo desta classe. É também um dos primeiros objetos descobertos cujos pontos de acesso não pareciam estar em conformidade com a imagem convencional, e por décadas os astrônomos têm debatido as possíveis razões. A capacidade limitada dos radiotelescópios de longo comprimento de onda (baixa frequência) para resolver os pequenos tamanhos dos pontos de acesso foi um fator complicador. Os astrônomos do CfA Reinout van Weeren e Gianni Bernardi (agora no SKA South Africa) faziam parte de uma grande equipe que usou o radiotelescópio Low Frequency Array ("LOFAR") para obter imagens de alta resolução espacial dos hotspots em Cygnus A. Seus resultados fornecem a primeira evidência direta de que a diferença de forma espectral previamente inferida é real. Os cientistas estão apresentando uma análise detalhada em um artigo separado, mas neste artigo os resultados básicos indicam que algum outro processo além da atividade de choque deve estar envolvido; a equipe sugere que a absorção da radiação por material local interveniente pode ser parte da imagem final.