MADRID 13 ago. (EUROPA PRESS) -
Astrônomos capturaram o que parece ser o mítico "Olho de Sauron" no universo distante e podem ter resolvido um enigma cósmico de uma década.
Os pesquisadores fizeram uma descoberta que ajudará a entender como um blazar aparentemente lento, conhecido como PKS 1424+240, pode ser uma das fontes mais brilhantes de raios gama cósmicos de alta energia e neutrinos já observados. O trabalho foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.
Localizado a bilhões de anos-luz de distância, o blazar PKS 1424+240 há muito tempo intrigava os astrônomos. Ele se destacava como o blazar emissor de neutrinos mais brilhante conhecido no céu, identificado pelo Observatório de Neutrinos IceCube, e também brilhava com raios gama de altíssima energia observados por telescópios Cherenkov baseados em terra. Curiosamente, porém, seu jato de rádio parecia se mover lentamente, contradizendo as expectativas de que somente os jatos mais rápidos poderiam estar por trás de um brilho tão excepcional.
Agora, graças a 15 anos de observações de rádio ultraprecisas do Very Long Baseline Array (VLBA), os pesquisadores criaram uma imagem profunda desse jato com uma resolução inigualável.
"Quando reconstruímos a imagem, ela ficou absolutamente impressionante", disse Yuri Kovalev, principal autor do estudo e pesquisador principal do projeto MuSES no Instituto Max Planck de Radioastronomia (MPIfR), em um comunicado. "Nunca havíamos visto nada parecido antes: um campo magnético toroidal quase perfeito com um jato apontando diretamente para nós.
Como o jato está alinhado quase exatamente na direção da Terra, sua emissão de alta energia é drasticamente amplificada pelos efeitos da relatividade especial. "Esse alinhamento causa um aumento no brilho de 30 vezes ou mais", explica Jack Livingston, coautor do MPIfR. "Ao mesmo tempo, o jato parece se mover lentamente devido aos efeitos de projeção, uma ilusão de ótica clássica.
Essa geometria avançada permitiu que os cientistas observassem diretamente o coração do jato do blazar, uma oportunidade excepcional. Os sinais de rádio polarizados ajudaram a equipe a mapear a estrutura do campo magnético do jato, revelando sua provável forma helicoidal ou toroidal. Essa estrutura desempenha um papel fundamental no lançamento e na colimação do fluxo de plasma e pode ser essencial para acelerar as partículas a energias extremas.
"A solução desse quebra-cabeça confirma que os núcleos galácticos ativos com buracos negros supermassivos não são apenas poderosos aceleradores de elétrons, mas também de prótons, a fonte dos neutrinos de alta energia observados", conclui Kovalev.
A descoberta representa um triunfo para o programa MOJAVE, um esforço de décadas para monitorar jatos relativísticos em galáxias ativas usando o Very Long Baseline Array (VLBA). Os cientistas empregam a técnica de interferometria de linha de base muito longa (VLBI), que conecta radiotelescópios de todo o mundo para formar um telescópio virtual do tamanho da Terra. Isso proporciona a mais alta resolução disponível na astronomia, permitindo que eles estudem os mínimos detalhes de jatos cósmicos distantes.
"Quando começamos o MOJAVE, a ideia de um dia conectar diretamente jatos de buracos negros distantes a neutrinos cósmicos parecia ficção científica. Hoje, nossas observações tornam isso uma realidade", diz Anton Zensus, diretor do MPIfR e cofundador do programa.
Esse resultado fortalece a ligação entre jatos relativísticos, neutrinos de alta energia e o papel dos campos magnéticos na configuração de aceleradores cósmicos, marcando um marco na astronomia de múltiplos mensageiros, de acordo com os autores.
Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático