Novos resultados do Event Horizon Telescope rastreiam o jato de M87 de volta ao seu buraco negro.

Linhas de base expandidas dos telescópios, ancoradas pelo ALMA, revelam novas pistas sobre como o buraco negro supermassivo em M87 lançou um jato cósmico de 3.000 anos-luz de comprimento.

Imagem do Telescópio Espacial Hubble da galáxia elíptica gigante M87 com seu jato semelhante a um maçarico. A parte visível desse fluxo gigantesco de partículas se estende por cerca de 3000 anos-luz.  Crédito: NASA, ESA, STScI, Alec Lessing (Universidade de Stanford), Michael Shara (AMNH); Agradecimento: Edward Baltz (Universidade de Stanford); Processamento de imagem: Joseph DePasquale (STScI) 

Astrônomos que utilizam o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e outros radiotelescópios da rede Event Horizon Telescope (EHT) deram um passo importante para identificar a origem do poderoso jato do buraco negro supermassivo na galáxia M87. Seu novo estudo conecta o famoso anel de luz do buraco negro a uma região compacta que marca a provável base do jato, aproximando os cientistas da compreensão de como os buracos negros alimentam alguns dos faróis mais brilhantes do universo.

A galáxia elíptica gigante M87, localizada a cerca de 55 milhões de anos-luz da Terra, abriga um buraco negro supermassivo com uma massa aproximadamente seis bilhões de vezes maior que a do nosso Sol. Esse buraco negro alimenta um jato brilhante e estreito de partículas que é expelido do núcleo da galáxia e se estende por cerca de 3.000 anos-luz no espaço.

Para estudar regiões tão pequenas e tão distantes, os astrônomos interligam radiotelescópios ao redor do globo, formando um telescópio virtual do tamanho da Terra, conhecido como Telescópio do Horizonte de Eventos (EHT). O ALMA, do qual o Observatório Nacional de Radioastronomia da Fundação Nacional de Ciência dos EUA (NSF NRAO) é parceiro, é uma das estações mais sensíveis e cruciais dessa rede, ampliando a capacidade do EHT de detectar detalhes minuciosos no gás e no jato próximos ao buraco negro.

Usando observações do EHT de M87 feitas em 2021, a equipe comparou o brilho da emissão de rádio em diferentes escalas espaciais. Eles descobriram que o anel brilhante ao redor do buraco negro não explica, por si só, toda a sua luz de rádio, e que uma fonte compacta adicional, a cerca de 0,09 anos-luz do buraco negro, corresponde à localização esperada da base do jato.

Novas conexões intermediárias entre observatórios, incluindo linhas de base envolvendo o ALMA e outras estações importantes, foram essenciais para revelar estruturas que ligam as imediações do buraco negro ao jato em maior escala. Campanhas anteriores do EHT, em 2017 e 2018, não contavam com essas linhas de base intermediárias, mas a rede expandida agora permite que os astrônomos preencham a lacuna entre o anel e o jato e testem modelos computacionais detalhados de como os jatos são lançados.

As futuras observações do EHT, que incluem o ALMA e outros telescópios, como o Grande Telescópio Milimétrico no México, irão refinar ainda mais essa visão. Os pesquisadores pretendem não apenas inferir a base do jato a partir desses dados, mas também obter imagens diretas da região onde a matéria próxima ao buraco negro é canalizada para o jato, proporcionando novos e poderosos testes da física dos buracos negros.

Esta notícia foi adaptada de um comunicado de imprensa elaborado pelo Instituto Max Planck de Radioastronomia .

Observatório Nacional de Radioastronomia