Alimentando os jatos extremos de galáxias ativas

As galáxias movidas a buracos negros chamadas de blazars possuem jatos poderosos que, acredita-se, estão destinados, de forma fortuita, diretamente para a Terra. Os astrônomos usaram observações de várias bandas, do raio gama ao rádio, para estudar os poderosos jatos e suas fontes de direção.NASA; M. Weiss / CfA

Um núcleo ativo de galáxias (AGN) contém um buraco negro supermassivo que é material que se acumula vigorosamente. Normalmente ejeta jatos de partículas que se movem próximo à velocidade da luz, irradiando-se através de muitos comprimentos de onda, em particular o raio X, em processos que estão entre os fenômenos mais energéticos do universo. Os jatos são também altamente colimados e se estendem muito além de sua galáxia hospedeira, e se eles são apontados ao longo de nossa linha de visão, eles são a classe mais espetacular desse fenômeno: os blazares. 

Há alguns anos, os astrônomos notaram que alguns tipos de blazares têm poderes de jato que parecem exceder a potência fornecida pelo acréscimo. Duas idéias foram apresentadas para explicar a diferença: os jatos também extraem energia do giro do buraco negro ou do fluxo magnético ao redor do objeto. Como qualquer processo acontece - se de fato acontecerem - é calorosamente debatido, mas uma linha popular de argumento afirma que os processos estão de alguma forma relacionados à massa do buraco negro supermassivo, com os casos mais massivos (mais de cem milhões de energia solar). massas) sendo a mais anômala.

Recentemente, o Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi detectou raios gama (ainda mais fótons energéticos que raios-X) vindos de jatos em uma classe de galáxias chamadas Seyferts, galáxias espirais com massas de buracos negros supermassivos relativamente pequenas, tipicamente cerca de dez milhões de massas solares. Os astrônomos especularam que esses motores de emissão relativamente baixos, mas poderosos, podem fornecer chaves para separar as diversas fontes de energia a jato.

O astrônomo da CfA, Mislav Balokovic e seus colegas completaram um estudo de comprimentos de onda da galáxia PKSJ1222 + 0413 e incluiu dados do raio gama ao rádio, tanto de arquivo quanto de novas observações, incluindo novos resultados do observatório espacial NuSTAR. Eles então realizaram uma modelagem completa desta fonte, a mais distante de seu tipo conhecida - sua luz tem viajado para nós por cerca de oito bilhões de anos.

Eles detectaram a assinatura pronunciada de um disco de acreção e estimaram a massa do buraco negro supermassivo das larguras e forças das linhas de emissão em cerca de duzentos milhões de massas solares, cerca de dez vezes mais do que a maioria das outras Seyferts do seu tipo. A luminosidade do jato é apenas cerca de metade da luminosidade de acreção, ao contrário de casos como galáxias, cujo poder de jato excede a acreção.

Fonte: Cfa.harvard.edu