Telescópio maior que a Terra produz imagem da formação de um buraco negro no centro de uma galáxia de rádio
p Composição artística dos radiotelescópios no espaço e no solo observando a NGC 1275, a galáxia central do aglomerado de galáxias Perseus a uma distância de 230 milhões de anos-luz. A imagem de rádio obtida mostra um jato em formação recente com cerca de 3 anos-luz de comprimento. O buraco negro central está dentro do ponto brilhante no topo da imagem. Os detalhes visíveis na imagem são menores do que a nuvem de cometa de Oort em torno de nosso sistema solar. Crédito:Pier Raffaele Platania INAF / IRA (compilação); Instituto ASC Lebedev (imagem RadioAstron)
p Uma equipe internacional de pesquisadores fez imagens de jatos de plasma recém-formados a partir de um enorme buraco negro com uma precisão sem precedentes. Imagens de rádio feitas com uma combinação de telescópios no espaço e no solo resolveram a estrutura do jato em algumas centenas de raios de buracos negros, ou 12 dias-luz de seu ponto de origem. p Buracos negros pesando vários bilhões de vezes a massa do Sol são encontrados no centro de todas as galáxias massivas. Alguns desses enormes buracos negros ejetam jatos espetaculares compostos de fluxos de plasma próximos à velocidade da luz, e que podem se estender muito além dos confins de sua galáxia hospedeira. Como esses jatos se formaram em primeiro lugar, é um mistério antigo. Uma das principais dificuldades em estudá-los tem sido a incapacidade dos astrônomos de imaginar a estrutura dos jatos impulsionados pelo buraco negro perto o suficiente de seu ponto de origem para que a comparação direta com modelos teóricos e computacionais de formação de jatos seja possível.
p Uma equipe internacional de pesquisadores de oito países diferentes já fez imagens de resolução angular ultra-alta do jato do buraco negro no centro da galáxia gigante NGC 1275, também conhecido como fonte de rádio Perseus A, ou 3C 84. Eles foram capazes de identificar a estrutura do jato 10 vezes mais perto do buraco negro em NGC 1275 do que anteriormente possível usando instrumentos baseados no solo. A imagem revela detalhes sem precedentes da região de formação do jato.
p "O resultado foi surpreendente. Descobriu-se que a largura observada do jato era significativamente maior do que o esperado nos modelos preferidos atualmente, onde o jato é lançado da ergosfera do buraco negro - uma área do espaço ao lado de um buraco negro giratório onde o próprio espaço é arrastado para um movimento circular em torno do buraco, "explica o professor Gabriele Giovannini, do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, o autor principal do artigo publicado em
Astronomia da Natureza esta semana.
p “Isso pode significar que pelo menos a parte externa do jato é lançada do disco de acreção ao redor do buraco negro. Nosso resultado ainda não falsifica os modelos atuais onde os jatos são lançados da ergosfera, mas espera-se que dê aos teóricos uma visão sobre a estrutura do jato perto do local de lançamento e dicas de como desenvolver os modelos, "acrescenta o Dr. Tuomas Savolainen da Aalto University na Finlândia, o líder do programa que produziu as imagens
p Parte da rede global de radiotelescópios terrestres que participou das observações. Crédito:. Imagem de satélite:Blue Marble Next Generation, cortesia da NASA Visible Earth (visibleearth.nasa.gov). Crédito:Paul Boven ([email protected])
p Outro resultado do estudo é que a estrutura do jato em NGC 1275 difere significativamente do jato na galáxia próxima Messier 87, que é o único outro jato cuja estrutura foi fotografada igualmente perto do buraco negro. Os pesquisadores acham que isso se deve à diferença de idade desses dois jatos. "O jato do NGC 1275 reiniciou há pouco mais de uma década, e ainda está em formação, o que oferece uma oportunidade única de acompanhar o crescimento inicial de um jato de buraco negro. Continuar essas observações será muito importante, "diz o professor Masanori Nakamura da Academia Sinica em Taiwan.
p "Este estudo da região mais interna do NGC 1275 continua nossas investigações de Núcleos Galácticos Ativos na resolução mais alta possível. Com uma distância de apenas 70 Megaparsec ou 230 milhões de anos-luz dessa galáxia, somos capazes de examinar a estrutura do jato com uma precisão sem precedentes. de apenas algumas centenas de raios de buraco negro ou 12 dias-luz, "conclui o professor Anton Zensus, diretor do Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn, Alemanha e chefe do departamento de pesquisa VLBI, um co-autor do artigo.
p A melhoria significativa na nitidez das imagens do jato foi possível graças ao interferômetro Terra-Espaço RadioAstron, que consiste em um radiotelescópio orbital de 10 metros e uma coleção de cerca de duas dúzias dos maiores radiotelescópios terrestres do mundo. Quando os sinais de telescópios individuais são combinados usando a interferência de ondas de rádio, este conjunto de telescópios tem resolução angular equivalente a um radiotelescópio de 350, 000 quilômetros de diâmetro - quase a distância entre a Terra e a lua. Isso torna o RadioAstron o instrumento de resolução angular mais alta da história da astronomia. O projeto RadioAstron é liderado pelo Astro Space Center do Lebedev Physical Institute da Russian Academy of Sciences e pela Lavochkin Scientific and Production Association sob um contrato com a State Space Corporation ROSCOSMOS, em colaboração com organizações parceiras na Rússia e outros países.
p "A missão RadioAstron está realmente feliz que a combinação única do radiotelescópio espacial de fabricação russa e o enorme conjunto terrestre internacional dos maiores radiotelescópios tenha permitido aos pesquisadores estudar este jovem jato relativístico nas imediações do buraco negro supermassivo, "diz o professor Yuri Kovalev do Instituto Lebedev em Moscou, o chefe do Laboratório de Pesquisa Fundamental e Aplicada de Objetos Relativísticos do Universo do MIPT, o Cientista do Projeto RadioAstron.
p O papel, "Um jato de rádio largo e colimado em 3C84 na escala de algumas centenas de raios gravitacionais, "foi publicado em
Astronomia da Natureza .