p Concepção artística do núcleo de Cygnus A, incluindo os arredores em forma de rosca empoeirada, chamado de toro, e jatos lançando de seu centro. Os campos magnéticos são ilustrados prendendo a poeira no toro. Esses campos magnéticos podem ajudar a alimentar o buraco negro escondido no núcleo da galáxia, confinando a poeira no toro e mantendo-o perto o suficiente para ser engolido pelo faminto buraco negro. Crédito:NASA / SOFIA / Lynette Cook
p Jatos colimados fornecem aos astrônomos algumas das evidências mais poderosas de que um buraco negro supermassivo se esconde no coração da maioria das galáxias. Alguns desses buracos negros parecem estar ativos, devorando material de seus arredores e lançando jatos em velocidades ultra-altas, enquanto outros estão quiescentes, mesmo dormente. Por que alguns buracos negros estão festejando e outros morrendo de fome? Observações recentes do Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, ou SOFIA, estão lançando luz sobre esta questão. p Os dados SOFIA indicam que os campos magnéticos estão prendendo e confinando a poeira perto do centro da galáxia ativa, Cygnus A, e alimentação de material para o buraco negro supermassivo em seu centro.
p O modelo unificado, que tenta explicar as diferentes propriedades das galáxias ativas, afirma que o núcleo é cercado por uma nuvem de poeira em forma de rosquinha, chamado de toro. Como essa estrutura obscura é criada e sustentada nunca foi claro, mas esses novos resultados do SOFIA indicam que os campos magnéticos podem ser responsáveis por manter a poeira perto o suficiente para ser devorada pelo faminto buraco negro. Na verdade, uma das diferenças fundamentais entre galáxias ativas como Cygnus A e seus primos menos ativos, como nossa própria Via Láctea, pode ser a presença ou ausência de um forte campo magnético ao redor do buraco negro.
p Embora os campos magnéticos celestes sejam notoriamente difíceis de observar, astrônomos usaram luz polarizada - luz óptica de espalhamento e luz de rádio de elétrons em aceleração - para estudar campos magnéticos em galáxias. Mas os comprimentos de onda ópticos são muito curtos e os comprimentos de onda de rádio são muito longos para observar o toro diretamente. Os comprimentos de onda infravermelhos observados pelo SOFIA estão certos, permitindo cientistas, pela primeira vez, para apontar e isolar o toro empoeirado.
p Duas imagens de Cygnus A sobrepostas para mostrar os jatos da galáxia brilhando com radiação de rádio (mostrado em vermelho). Galáxias quiescentes, como nossa própria Via Láctea, não tem jatos assim, que podem estar relacionados a campos magnéticos. A imagem amarela mostra estrelas de fundo e o centro da galáxia envolto em poeira quando observado com luz visível. A área SOFIA observada está dentro do pequeno ponto vermelho no centro. Crédito:Optical Image:NASA / STSiC Radio Image:NSF / NRAO / AUI / VLA
p Novo instrumento da SOFIA, o Airborne Wideband Camera-plus de alta resolução (HAWC +), é especialmente sensível à emissão infravermelha de grãos de poeira alinhados. Essa tem se mostrado uma técnica poderosa para estudar campos magnéticos e testar uma previsão fundamental do modelo unificado:o papel do toro empoeirado nos fenômenos da galáxia ativa.
p "É sempre emocionante descobrir algo completamente novo, "observou Enrique Lopez-Rodriguez, um cientista do SOFIA Science Center, e o autor principal no relatório desta nova descoberta. "Essas observações do HAWC + são únicas. Elas nos mostram como a polarização infravermelha pode contribuir para o estudo das galáxias."
p Observações recentes do coração de Cygnus A feitas com HAWC + mostram radiação infravermelha dominada por uma estrutura empoeirada bem alinhada. Combinando esses resultados com dados de arquivo do Observatório Espacial Herschel, o Telescópio Espacial Hubble e o Gran Telescopio Canarias, a equipe de pesquisa descobriu que esta poderosa galáxia ativa, com seus icônicos jatos de grande escala, é capaz de confinar o toro obscurecedor que alimenta o buraco negro supermassivo usando um forte campo magnético.
p Os resultados deste estudo foram publicados na edição de 10 de julho do The
Cartas de jornal astrofísico .
p Cygnus A está no local perfeito para aprender sobre o papel dos campos magnéticos em confinar o toro empoeirado e canalizar o material para o buraco negro supermassivo, porque é a galáxia ativa mais próxima e poderosa. Mais observações de diferentes tipos de galáxias são necessárias para obter uma imagem completa de como os campos magnéticos afetam a evolução do ambiente ao redor dos buracos negros supermassivos. Se, por exemplo, HAWC + revela emissão infravermelha altamente polarizada dos centros de galáxias ativas, mas não de galáxias quiescentes, apoiaria a ideia de que os campos magnéticos regulam a alimentação dos buracos negros e reforçam a confiança dos astrônomos no modelo unificado de galáxias ativas.