Os campos magnéticos são uma força orientadora importante para o acúmulo de gás em um buraco negro supermassivo (SMBH) como o que nossa galáxia hospeda a Via Láctea? O papel dos campos magnéticos na acumulação de gás é pouco compreendido, e tentar observá-lo tem sido um desafio para os astrônomos. Pesquisadores do Instituto Sinica de Astronomia e Astrofísica da Academia (ASIAA), Taiwan, liderado pelo Dr. Pei-Ying Hsieh, obtiveram uma boa medição usando os instrumentos do telescópio James Clerk Maxwell (JCMT). Seu resultado fornece evidências claras de que a orientação do campo magnético está em alinhamento com o toro molecular e as serpentinas ionizadas girando em relação a Sagitário A * - o buraco negro no centro da Via Láctea. Os resultados são publicados em Astrophysical Journal em agosto de 2018.

Sgr A * —O melhor laboratório para estudar a alimentação do buraco negro no céu

Sagitário A * (Sgr A *), sendo o SMBH mais próximo da Terra, tem sido alvo de muitos cientistas para compreender a natureza da acumulação de gás nas últimas décadas. Observar o acúmulo de gás em SMBHs é fundamental para entender como eles liberam uma energia tão tremenda.

O disco circunuclear (CND) é um toro molecular girando em relação a Sgr A *, dentro do qual estão fluxos de gás ionizado chamados mini-espirais (também chamados de Sgr A West) enchendo a cavidade molecular. A mini-espiral é hipotetizada para originar a partir da borda interna do CND. O CND, sendo o "reservatório de alimento" mais próximo de Sgr A *, é, portanto, fundamental para compreender a alimentação de Sgr A *. Contudo, A busca por evidências físicas para conectar o CND e a mini-espiral intrigou os astrônomos desde que foram descobertos há 35 anos.

Medições intensivas de movimentos dinâmicos orbitando Sgr A * foram realizadas nas últimas décadas, mas seu campo magnético não foi amplamente estudado. Isso ocorre apenas porque o sinal polarizado fraco gerado pelo campo magnético da emissão de poeira é difícil de medir. Contudo, espera-se que o campo magnético seja importante para o material orbitando dentro e ao redor do CND, uma vez que a tensão magnética que atua no disco rotativo pode exercer um torque para extrair o momento angular do gás rotativo, e, assim, impulsionar o influxo de gás. Adicionalmente, a força de tensão magnética também pode puxar o gás de volta do buraco negro. Aproveitando as excelentes condições atmosféricas de Mauna Kea às 4, 000 metros, e o tamanho da grande abertura do JCMT (15 m de diâmetro), os experimentos de polarização submilimétrica foram obtidos com sucesso no centro da galáxia para entender o papel do campo magnético.

Rastreando o fluxo de entrada magnetizado

Os astrônomos utilizaram os dados de polarização de poeira obtidos pelo instrumento JCMT-SCUPOL para obter imagens da orientação do campo magnético. Uma comparação detalhada com mapas interferométricos de alta resolução do Submillimeter Array (SMA) revela que o campo magnético se alinha com o CND. Além disso, as linhas do campo magnético mais internas observadas também parecem traçar e se alinhar com a minirrolar de forma coerente. Esta é a primeira tentativa de revelar a pegada do fluxo de entrada ligando o CND e a minirriral desde que foram descobertos há 35 anos. A comparação do modelo e dos dados reforça a ideia-chave de que o CND e a mini-espiral podem ser tratados como um sistema de influxo coerente.

Eles descobriram que o campo magnético é dinamicamente significativo para o CND e a mini-espiral. Este achado indica que o campo magnético é capaz de guiar o movimento das partículas ionizadas originadas no CND, e produzir o padrão de espiral observado da mini-espiral. Os resultados mostraram que o campo magnético é crítico para explicar a estrutura do influxo e também ajudará os pesquisadores a entender a imagem do influxo em outras galáxias hospedando buracos negros semelhantes a Sgr A *.