X-RAY: NASA/CXC/UNIV OF MICHIGAN
MADRID 15 set. (EUROPA PRESS) -
Pela primeira vez, os astrônomos mediram diretamente uma coroa do tamanho do sistema solar em torno de um buraco negro supermassivo distante, graças a um alinhamento cósmico incomum.
Os buracos negros podem ser invisíveis, mas seus arredores não são e, pela primeira vez, os astrônomos mediram diretamente uma "coroa" superaquecida ao redor de um desses gigantes cósmicos.
O buraco negro supermassivo, RX J1131, fica a cerca de 6 bilhões de anos-luz da Terra e está girando a mais da metade da velocidade da luz. Embora o monstro permaneça oculto, ele se alimenta de gás e poeira próximos, aquecendo-os a milhões de graus e brilhando como um quasar, um dos objetos mais brilhantes do Universo. Sua coroa, um halo de gás superaquecido, se estende por cerca de 50 unidades astronômicas, aproximadamente o tamanho do nosso sistema solar.
Essa medição foi possível graças a um alinhamento cósmico incomum, em que uma galáxia em primeiro plano, a cerca de 4 bilhões de anos-luz da Terra, e suas estrelas agiram como duas lentes de aumento sobrepostas, criando um "zoom duplo" que aguçou a visão dos arredores imediatos do buraco negro.
"Essa é a primeira vez que uma medição desse tipo é feita", disse Matus Rybak, pesquisador principal da Universidade de Leiden, na Holanda, e diretor do estudo, ao Live Science. "Em princípio, descobrimos uma nova maneira de observar o que está acontecendo muito próximo ao buraco negro.
Os resultados, aceitos para publicação na revista Astronomy & Astrophysics, fornecem uma nova ferramenta para sondar ambientes extremos em torno de buracos negros em escalas muito pequenas para serem resolvidas até mesmo pelos melhores telescópios.
"ISSO NÃO PARECE BOM"
A galáxia em primeiro plano é tão grande que sua imensa gravidade dobra e amplia a luz do RX J1131, criando quatro imagens distintas do quasar por meio de um fenômeno conhecido como lente gravitacional forte. Quando a equipe de Rybak reanalisou dados de décadas atrás coletados pelo radiotelescópio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) no Chile, eles notaram pequenas oscilações no brilho dessas imagens.
"Em poucos dias de análise dos dados, percebemos que isso não parecia certo", lembrou Rybak. "Esse nem é meu principal campo de pesquisa, mas se tornou um projeto pessoal que continuamos a desenvolver."
Se a fonte dessas variações viesse do ambiente do próprio buraco negro, todas as imagens se iluminariam e escureceriam simultaneamente. Mas as observações de acompanhamento em 2022, com apenas um dia de intervalo, revelaram que as imagens piscavam de forma independente.
"Essa é a prova de fogo: tem que haver algo no processo", disse Rybak. Esse "algo" é a microlente, em que as estrelas individuais na galáxia em primeiro plano agem como pequenas lentes, ampliando brevemente diferentes partes da coroa do quasar. Devido à compactação da coroa, essas ampliações em pequena escala produziram a cintilação independente observada nas imagens, observaram os autores no novo estudo.
"Observamos essa cintilação nos dados, que não poderíamos explicar de outra forma", disse Rybak ao Live Science. Ao analisar essas oscilações, a equipe mediu diretamente, pela primeira vez, a amplitude da coroa em escala do sistema solar, transformando um quasar comum em um laboratório cósmico único.
NOVA JANELA PARA OS BURACOS NEGROS
Além de permitir que os pesquisadores mapeiem a coroa, a nova medição oferece uma possível janela para os campos magnéticos que cercam os buracos negros, observaram os cientistas no estudo.
Pesquisas anteriores mostraram que campos magnéticos fortes regulam a quantidade de gás que entra e a quantidade que é ejetada, essencialmente controlando o crescimento dos buracos negros ao longo do tempo. É extremamente difícil medir esses campos diretamente, mas modelos teóricos sugerem uma relação entre a emissão de ondas milimétricas do coronavírus (luz proveniente de elétrons que espiralam rapidamente em torno das linhas do campo magnético), seu tamanho e a força do campo magnético.
"Entender como esses buracos negros crescem é o principal potencial", disse Rybak.
Essa medição é particularmente notável porque se pensava que a luz de ondas milimétricas era praticamente estática, mesmo durante meses ou anos. "Mas esse foi um daqueles momentos em que você percebe que as coisas mudam, e mudam muito", acrescentou Rybak.
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