Quando um buraco negro supermassivo se acumula, ou "se alimenta" da matéria ao seu redor, a liberação de energia resultante emite uma luz intensa. Até agora, os cientistas acredita.
vam que essa luz apenas ilumina as partes de uma galáxia que estão dentro de estreitos cones de ionização. Mas a evidência fotográfica de IC 5063 - uma galáxia Seyfert com muito ruído e um núcleo galáctico ativo (AGN) - indica que a luz, ou raios, que os cientistas comparam aos raios crepusculares lançados por nuvens que obscurecem o Sol perto do pôr do Sol, podem ser brilhantes o suficiente para refletir na poeira próxima, iluminando a maior parte da galáxia, causando sombras do anel do buraco negro, ou raios escuros, entre eles.
"Achamos que encontramos evidências de que provavelmente há poeira por toda a galáxia espalhando luz do buraco negro de acreção no núcleo ativo da galáxia, e que a luz pode iluminar quase toda a galáxia", disse Peter Maksym, astrônomo da Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian e principal autor do estudo. "Sabemos que esta galáxia recentemente se fundiu com outra galáxia e isso poderia levantar poeira por toda parte. Também é possível que os jatos dos buracos negros estejam levantando poeira de perto do núcleo".
Esta imagem do telescópio espacial Hubble do coração da próxima galáxia ativa IC 5063 revela uma mistura de raios brilhantes e sombras escuras provenientes do núcleo em chamas, lar de um buraco negro supermassivo. Crédito: NASA, ESA, STScI e WP Maksym (CfA)
Usando imagens do Telescópio Espacial Hubble, a equipe se concentrou no IC 5063 e seu toro - um anel invisível de gás frio e empoeirado ao redor do buraco negro - que pode ser a fonte de luz e seus raios.
"A descoberta mostra que o toro, ou anel, pode ser muito fino - a luz parece sair quase em todos os lugares. Se o toro for grande o suficiente, ele se torna instável, a gravidade e a rotação que o mantêm unido apontam para uma direção perto do buraco negro e dentro uma direção diferente conforme as influências da galáxia começam a se tornar importantes. Isso se parece com uma dobra ou curva ", disse Maksym. "É possível que a distorção crie lacunas grandes o suficiente para que parte da luz brilhe e, à medida que o toro gira, feixes de luz podem varrer a galáxia como um farol atravessa a névoa. Cientificamente, está nos mostrando algo que é difícil , e geralmente impossível, ver diretamente.
Ao contrário da maioria das pesquisas científicas, a equipe de observação dos estranhos raios do IC 5063 se reuniu de uma maneira peculiar: por meio de crowd sourcing nas redes sociais. Em dezembro de 2019, a especialista em processamento de imagens espaciais e cidadã cientista Judy Schmidt notou cones estranhos enquanto processava uma imagem de IC 5063, primeiro se perguntando se eles eram reais e se eram, se eram sombras do tamanho de uma galáxia, fluxos de estrelas ou algo assim outro.
Esta ilustração mostra uma possível explicação para os misteriosos raios brilhantes e sombras escuras observados emanando do centro extremamente brilhante da galáxia ativa próxima IC 5063. Crédito: NASA, ESA e Z. Levy (STScI)
"Notei os raios escuros quase imediatamente depois de abrir o arquivo no Photoshop e comecei a trabalhar para aprimorá-los para ter certeza de que o que pensei ter visto estava lá. Não consegui vê-los nas miniaturas do arquivo ou na visualização do arquivo ampliado imagem no FITS Liberator ", disse Schmidt, acrescentando que quando viu pela primeira vez o que parecia ser sombras, ela pensou:" Isso não é possível, é? " Em seus primeiros tweets sobre o fenômeno, Schmidt perguntou a seus seguidores: "Esses cones que estou tentando ver são reais?" e "O que são eles? Esta é uma galáxia ativa com um buraco negro supermassivo no meio. Ela está lançando sombras do tamanho de uma galáxia? Ou são apenas fluxos de estrelas?"
Não demorou muito para Maksym e outros cientistas perceberem o tweet e começarem a fazer conjecturas, o que acabou levando à formação da equipe de pesquisa e à descoberta.
“Judy tem um olho aguçado para o que parece estranho, o que, como neste caso, pode ter implicações científicas importantes. Em dezembro, ela notou alguns 'raios escuros' se estendendo do núcleo da galáxia IC 5063 e tweetou para seus seguidores perguntando se eles podem ser qualquer coisa interessante ", disse Maksym, cujo interesse foi imediatamente despertado, pois ele já estava trabalhando na mesma galáxia de um ângulo científico diferente. "Vários de nós concordamos e começamos a especular o que poderia estar causando os raios, mas não tínhamos ideia no início. Quando você lê o tópico do Twitter, pode ver como as ideias se desdobraram em tempo real e se transformaram em algo realmente incomum pesquisa".
A descoberta ainda é nova, e os cientistas não têm todas as respostas sobre a poeira e sua existência, ou o que realmente está causando os raios escuros; em vez disso, abriu uma linha inteiramente nova de estudo e questões para os cientistas ponderarem. "Não sabemos 100 por cento o que está acontecendo; toda essa descoberta foi inesperada", disse Maksym. "Em seguida, outros cientistas vão testar nossas conclusões com novas observações e modelagem, e vamos começar a explorar outras maneiras de olhar para IC 5063, em outras bandas de onda e com outros instrumentos. Este é um projeto que está implorando por novos dados porque ele levanta mais perguntas do que respostas".
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