Utilizando o Event Horizon Telescope (EHT), os astrónomos rastrearam um maçarico cósmico com 3.000 anos-luz de volta à sua fonte, o buraco negro supermassivo M87*, que tem a distinção de ser o primeiro buraco negro fotografado pela humanidade. A descoberta poderá ajudar os cientistas a compreender melhor o que cria estes poderosos jatos de partículas carregadas que viajam a velocidades próximas da velocidade da luz.
M87* fica no coração da galáxia Messier 87 (M87), localizada a cerca de 55 milhões de anos-luz da Terra. A imagem histórica deste buraco negro supermassivoque tem massa equivalente a 6,5 bilhões de sóis, foi capturado pelo EHT em 2017 e foi lançado ao público em abril de 2019.
Para compreender melhor o jato deste buraco negro supermassivo, os astrónomos recorreram às observações do EHT de M87*, obtidas em 2021, utilizando uma técnica chamada Interferometria de Linha de Base Muito Longa (VLBI). Esta técnica pode revelar estruturas em torno de buracos negros supermassivos em pequenas escalas, como o anel dourado brilhante de matéria superquente que domina a imagem de 2019 da M87*, que é efetivamente a “sombra” deste buraco negro. Usando estas observações mais recentes, a equipa conseguiu finalmente ligar o anel brilhante de material em torno de M87* à base do jato que emana deste buraco negro supermassivo, dando um ponto de origem provável para este jato.
“Este estudo representa um passo inicial para conectar ideias teóricas sobre o lançamento de jatos com observações diretas”, disse o líder da equipe Saurabh, do Instituto Max Planck de Radioastronomia (MPIfR), em um comunicado. “Identificar onde o jato pode se originar e como ele se conecta à sombra do buraco negro acrescenta uma peça-chave ao quebra-cabeça e aponta para uma melhor compreensão de como o motor central funciona.”
Realizando a modelagem do buraco negro supermassivo, Saurabh descobriu que as emissões de rádio que faltavam nas observações EHT de M87* realizadas entre 2017 e 2019, mas presentes nas observações de 2021, provavelmente se originavam de uma região compacta localizada a menos de um décimo de um ano-luz longe do buraco negro. Esta região está associada à base do jato M87* e corresponde ao braço sul de outro jato visto em ondas de rádio.
“Observamos a parte interna do jato M87 com experimentos globais VLBI por muitos anos, com resolução cada vez maior, e finalmente conseguimos resolver a sombra do buraco negro em 2019”, disse Hendrik Müller, membro da equipe do Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO). “É incrível ver que estamos gradualmente a avançar no sentido de combinar estas observações inovadoras em múltiplas frequências e completar a imagem da região de lançamento do jacto.”
A equipe terá agora como objetivo fazer mais observações do M87* para entender melhor a estrutura do seu jato e obter imagens de seus detalhes. Isto poderia levar a uma melhor compreensão de como os buracos negros supermassivos moldam os ambientes ao seu redor.
O futuro é brilhante para imagens de buracos negros.
Os resultados da equipe foram publicados nesta quarta-feira (28/01) na revista Astronomia e Astrofísica.
