Até recentemente, pensava-se que os quasares tinham posições essencialmente fixas no céu. Enquanto objetos próximos à Terra se movem ao longo de trajetórias complexas, os quasares são tão remotos que se acredita que oferecem pontos de referência estáveis ​​e confiáveis ​​para uso na navegação e na pesquisa de placas tectônicas. Agora, uma equipe internacional de astrofísicos com pesquisadores do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou descobriu que os quasares não são inteiramente imóveis e explicou esse comportamento. Os resultados foram publicados no Avisos mensais da Royal Astronomical Society .

"As posições aparentes dos quasares mudam com a frequência de radiação usada para observá-los. Os pesquisadores previram esse efeito há cerca de 40 anos com base na teoria da radiação síncrotron e observaram isso logo depois, "explica Alexander Pushkarev, um dos principais pesquisadores do Observatório Astrofísico da Crimeia e do Instituto de Física Lebedev da Academia Russa de Ciências. "Nosso estudo teve como objetivo descobrir se esse efeito varia com o tempo, e se, em seguida, em que escalas de tempo e em que extensão a mudança de posição aparente muda. "

Os quasares pertencem a uma classe mais ampla de objetos astronômicos conhecidos como núcleos galácticos ativos. Felizmente, nenhum deles está localizado perto da Terra. Um AGN é basicamente um buraco negro "cuspidor de fogo" incinerando seus arredores com dois jatos de plasma de direção oposta movendo-se a velocidades relativísticas. Espreitando no coração de um AGN, o próprio buraco negro é, naturalmente, invisível. Este objeto central é envolto por uma região penetrável apenas para a radiação de alta frequência. Como resultado, um observador baseado na Terra vê um AGN de ​​forma diferente, dependendo da frequência de radiação usada. Por exemplo, enquanto as observações ópticas revelam o jato e o brilho em torno de sua fonte, os radiotelescópios só conseguem discernir a parte da "cauda" do quasar voltada para nós.

A técnica mais precisa atualmente disponível para observação por rádio de objetos remotos é conhecida como interferometria de linha de base muito longa. Ele se baseia em um telescópio gigante emulado que se baseia em muitos instrumentos regulares espalhados pelo globo. Esse telescópio "virtual" pode obter dados de alta resolução sobre uma fonte de rádio remota. Contudo, redução de dados e restauração de "uma foto" do alvo não é uma coisa trivial, porque os pesquisadores precisam recuperar uma imagem dos bits de informação coletados por muitos instrumentos.

A equipe desenvolveu um procedimento automatizado para resolver essa tarefa. Eles descobriram que a coordenada aparente do ápice do jato não permanece estática, mas flutua para frente e para trás ao longo do eixo do jato. Parece que a própria fonte "balança". Contudo, os astrofísicos consideram essas flutuações uma espécie de ilusão. Eles explicam o fenômeno em termos da natureza complexa da radiação. Isso implica que os próprios núcleos do quasar não sofrem nenhum movimento no espaço.

“No século 20, uma teoria explicava o comportamento aparente dos quasares em termos de radiação de elétrons rápidos. Mas este modelo não explica como essa radiação pode variar, "disse Alexander Plavin, pesquisador do Laboratório de Pesquisa Fundamental e Aplicada de Objetos Relativísticos do Universo do MIPT e aluno de doutorado do Lebedev Physical Institute, RAS. "Até recentemente, era mais conveniente simplesmente ignorar essa variabilidade. Os AGNs foram considerados estáticos posicionalmente para fins práticos. Mas acumulamos dados suficientes e desenvolvemos um método eficiente e preciso para seu processamento automatizado. Isso nos permitiu detectar a variabilidade de posição e interpretá-la em termos da física interna dos jatos. "

Qual poderia ser a razão por trás desse fenômeno? Para responder a esta pergunta, os autores verificaram as posições aparentes de AGN para possíveis correlações com alguns dos parâmetros de quasar variáveis, como seu brilho ou campos magnéticos. Descobriu-se que as coordenadas aparentes de um núcleo galáctico ativo estão diretamente associadas à densidade de partículas no jato:quanto maior o brilho, mais pronunciada é a mudança de posição percebida. Isso poderia complementar os modelos teóricos de quasar, indicando o papel das explosões nucleares injetando plasma de alta densidade no fluxo de saída.

Há também uma dimensão prática para essa análise. Novos dados precisos sobre as mudanças aparentes das posições dos quasares permitirão uma correção das técnicas de astrometria, levando aos sistemas de navegação mais precisos da história humana.