Caros Leitores;
A concepção artística de jatos supermassivos de um
buraco negro. Crédito: (NASA / Dana Berry / SkyWorks Digital)
(Colaboração do Event Horizon Telescope)
M87 também é conhecido como Virgo A ou NGC 4486.
É uma galáxia elíptica supergigante na constelação de Virgem, a
cerca de 53 milhões de anos-luz de distância de nós. O M87 abrange cerca
de 240.000 anos-luz, um pouco mais que a Via Láctea.
Está
cercado por incríveis 12.000 aglomerados de estrelas globulares, em comparação
com os insignificantes 200 da Via Láctea. Como outros elípticos, os cientistas
pensam que o M87 se tornou tão grande através de fusões.
M87 *
(estrela M87) é um buraco negro supermassivo (SMBH) no centro de M87 com uma
das massas mais altas de qualquer SMBH. É cerca de 6,5 bilhões de vezes
mais massivo que o Sol. O M87 * está a 55 milhões de anos-luz de distância
e emite um jato relativístico de matéria que se estende por cerca de 5.000
anos-luz no espaço.
Anos
atrás, o Hubble capturou uma imagem composta bem conhecida do jato em luz
visível e infravermelha.
Um jato de 5000 anos-luz ejetado do M87. (NASA / Equipe do Patrimônio
Hubble / STScI / AURA)
Os astrônomos observam o jato
de material do M87 * há anos em diferentes comprimentos de onda: rádio, óptico
e raio-X. Agora, pela primeira vez, as observações de raios X Chandra
mostram que seções deste jato estão se movendo a mais de 99% da velocidade da
luz.
"Esta é a primeira vez que velocidades
extremas por jatos de um buraco negro são gravadas usando dados de
raios-X", disse Ralph Kraft, do Centro de Astrofísica | Harvard &
Smithsonian (CfA) em Cambridge, em um comunicado de imprensa . "Precisávamos
da visão nítida dos raios X do Chandra para fazer essas medições".
Kraft apresentou recentemente esses novos
resultados na reunião da American Astronomical Society em Honolulu, Havaí. Os
resultados também são publicados em um artigo intitulado ' Detecção de
movimento superluminal no jato de raios X de M87 ' no Astrophysical
Journal
O que causa os jatos?
Esperar. Nada
viaja mais rápido que a velocidade da luz
Um buraco negro como M87 *
atrai material em sua direção no centro da galáxia. À medida que o
material se aproxima, ele começa a girar em torno do buraco negro em uma estrutura
chamada disco de acreção . Mas
esse material não está fadado a ser sugado para dentro do buraco.
Apenas uma pequena
quantidade cai, enquanto parte é ejetada de volta ao espaço. O material ejetado
assume a forma de um jato, ou um feixe, que segue as linhas do campo magnético. Esses
jatos não são suaves e sem característica: eles apresentam aglomerados ou nós
que observatórios como o Chandra podem ver.
Dois desses nós são de
particular interesse para os astrônomos. Eles usaram imagens ao longo dos
anos para rastrear o movimento desses nós. Eles são cerca de 900 e 2.500
anos-luz da SMBH, respectivamente.
Os dados de raios-X do
Chandra Observatory mostram que os nós estão viajando a velocidades inacreditáveis:
6,3 vezes a velocidade da luz para o nó mais próximo do centro e 2,4 vezes a
velocidade da luz para o outro.
Mas isso é impossível. Nada
viaja mais rápido que a velocidade da luz. Isso, é claro, é verdade, então
deve haver algo mais acontecendo aqui.
Essa outra coisa é chamada
de " movimento superluminal ".
"Uma das leis inquebráveis da física é que nada pode se mover mais
rápido que a velocidade da luz", disse o co-autor do estudo, Brad Snios,
também da CfA. "Não quebramos a física, mas encontramos um exemplo de
um fenômeno incrível chamado movimento superluminal".
O movimento superluminal envolve a velocidade do objeto e seu caminho em
relação à nossa linha de visão. Quando um objeto, neste caso o jato de
material, está se movendo próximo da velocidade da luz e próximo da nossa linha
de visão, cria uma ilusão chamada movimento superluminal.
Isso ocorre porque o próprio jato de material está viajando quase tão
rápido quanto a luz que gera. Como o jato do M87 * está apontando quase
bem para nós, ele gera essas aparentes velocidades impossíveis.
Os astrônomos já viram esses jatos se movendo nessas velocidades antes,
mas nunca na luz de raios-X. Isso significa que eles nunca tiveram certeza
de que eram os aglomerados de material se movendo a 99% da velocidade da
luz. Poderia ter sido ondas de choque ao invés de aglomerados.
O jato do M87 * se move em um padrão espiral em torno de um campo
magnético, o que ajudou a esclarecer a velocidade dos jatos. Nas
observações de raios-X, a equipe por trás do estudo viu que o recurso com a
maior velocidade observada - 6,3 vezes a velocidade da luz - diminuiu mais de
70% entre 2012 e 2017.
O
desbotamento só ocorreu em raios-X, não em óptico e UV, e provavelmente é
causado pelas partículas que perdem energia ao longo do tempo, enquanto
espiralam em torno do campo magnético.
Esse
fenômeno é chamado de resfriamento síncrotron. O que isso significa é que
os astrônomos estavam vendo raios-x das mesmas partículas em momentos
diferentes, o que significa que eles estão observando não pode ser uma onda e
devem ser as partículas do jato.
Vídeo: https://youtu.be/6qr_0K7UPas
“Nosso trabalho fornece as evidências mais fortes de que
as partículas do jato da M87 * estão realmente viajando perto do limite de
velocidade cósmica", disse Snios.
O Chandra, o EHT e o
M87 *
Os dados do Chandra e o Event Horizon Telescope se complementam muito bem
quando se trata de estudar o M87 *. Quando o EHT captou o horizonte de
eventos em torno do buraco negro, foi um instantâneo de seis dias.
Mas o estudo Chandra do jato está analisando material que foi ejetado do
M87 * centenas e até milhares de anos antes.
A imagem EHT também é cerca de 100 milhões de vezes menor que o jato que
Chandra imaginou.
"É como se o Event Horizon Telescope estivesse dando uma visão
aproximada de um lançador de foguetes", disse Paul Nulsen, da CfA, outro
co-autor do estudo, "e Chandra está nos mostrando os foguetes em
voo".
Este artigo foi publicado originalmente por Universe
Today . Leia o artigo original .
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science and the Public
(SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and
Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se membro
da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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