p Não há balanças para pesar buracos negros. No entanto, os astrofísicos do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou desenvolveram uma nova maneira de medir indiretamente a massa de um buraco negro, ao mesmo tempo em que confirma sua existência. Eles testaram o novo método, relatado no Avisos mensais da Royal Astronomical Society , na galáxia ativa Messier 87. p Os núcleos galácticos ativos estão entre os objetos mais brilhantes e misteriosos do espaço. Uma galáxia é considerada ativa se produzir um feixe longo e fino de matéria e energia direcionada para fora. Conhecido como jato relativístico, este fenômeno não pode ser explicado pelas estrelas da galáxia. O consenso atual é que os jatos são produzidos por algum tipo de "motores, "chamados de núcleos galácticos. Embora sua natureza seja mal compreendida, pesquisadores acreditam que um buraco negro giratório poderia alimentar uma galáxia ativa.

p Messier 87 na constelação de Virgem é uma galáxia ativa que está mais próxima da Terra, e também o melhor estudado. Tem sido observado regularmente desde 1781, quando foi descoberto pela primeira vez como uma nebulosa. Demorou algum tempo antes que os astrônomos percebessem que era uma galáxia, e seu jato óptico - descoberto em 1918 - foi o primeiro a ser observado.

p A estrutura do jato Messier 87 foi meticulosamente estudada, com suas velocidades de jato de plasma mapeadas e a temperatura e densidade do número de partículas perto do jato medidas. O limite do jato foi estudado em detalhes tão precisos que os pesquisadores descobriram que ele não era homogêneo ao longo de seu comprimento, mudando sua forma de parabólica para cônica. Descoberto originalmente como um caso isolado, este efeito foi posteriormente confirmado para uma dúzia de outras galáxias, embora M87 continue sendo o exemplo mais claro do fenômeno.

p O grande volume de observações permite testar hipóteses sobre a estrutura das galáxias ativas, incluindo a relação entre a quebra da forma do jato e a influência gravitacional do buraco negro. O comportamento do jato e a existência do buraco negro supermassivo são duas faces da mesma moeda:o primeiro pode ser explicado em termos do último, enquanto os modelos teóricos de buracos negros são testados por meio de observações do jato.

p Os astrofísicos exploraram o fato de que o limite do jato é composto por segmentos de duas curvas distintas e usaram a distância entre o núcleo e a ruptura do jato, junto com a largura do jato, para medir indiretamente a massa e o spin do buraco negro. Para esse fim, Os cientistas do MIPT desenvolveram um método que combina um modelo teórico, cálculos de computador, e observações do telescópio.

p Os pesquisadores estão tentando descrever o jato como um fluxo de fluido magnetizado. Nesse caso, a forma do jato é determinada pelo campo eletromagnético nele, que por sua vez depende de vários fatores, como a velocidade e carga das partículas do jato, a corrente elétrica dentro do jato, e a taxa na qual o buraco negro acrescenta matéria. Uma complexa interação entre essas características e fenômenos físicos dá origem à quebra observada.

p Existe um modelo teórico que prevê a quebra, para que a equipe pudesse determinar que massa de buraco negro resulta no modelo reproduzindo a forma observada do jato. Isso forneceu um novo modelo para estimativa de massa de buracos negros, um novo método de medição, e uma confirmação das hipóteses subjacentes ao modelo teórico.

p "O novo método independente para estimar a massa e o spin do buraco negro é o resultado principal do nosso trabalho. Embora sua precisão seja comparável à dos métodos existentes, tem a vantagem de nos aproximar do objetivo final. Nomeadamente, refinando os parâmetros do 'motor' central para compreender mais profundamente sua natureza, "disse Elena Nokhrina, o autor principal do artigo e vice-chefe do laboratório MIPT envolvido no estudo.