Equipe internacional observa estrutura mais interna do jato quasar

Uma equipe internacional de cientistas observou o estreitamento de um jato quasar pela primeira vez usando uma rede de radiotelescópios em todo o mundo. Os resultados sugerem que o estreitamento do jato é independente do nível de atividade da galáxia que o lançou.

Imagens de radioastronomia do jato 3C 273. A visão de perto à esquerda é a mais profunda vista até agora no jato de plasma do quasar 3C 273. A imagem no centro mostra a estrutura estendida do jato. A imagem à direita é uma imagem de luz visível do quasar tirada pelo Telescópio Espacial Hubble. As observações de rádio foram feitas pelo Global Millimeter VLBI Array (GMVA) unido pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e pelo High Sensitivity Array (HSA). Crédito: Hiroki Okino e Kazunori Akiyama; Imagens  

Quase todas as galáxias abrigam um buraco negro supermassivo em seu centro. Em alguns casos, enormes quantidades de energia são liberadas pelo gás que cai em direção ao buraco negro, criando um fenômeno conhecido como quasar. Os quasares emitem jatos estreitos e colimados de material quase à velocidade da luz. Mas como e onde os jatos quasares são colimados tem sido um mistério de longa data.

Uma equipe internacional liderada por Hiroki Okino, estudante de pós-graduação da Universidade de Tóquio, e incluindo membros do Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ), do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, da Universidade de Kogakuin, da Faculdade Nacional de Tecnologia de Hachinohe e da Universidade de Niigata, capturou uma imagem com a maior resolução angular até o momento que mostra a parte mais profunda do jato em um quasar brilhante conhecido como 3C 273.

Imagens multifreqüência de jatos 3C 273 com o HSA em 43, 22 e 15 GHz e o VLBA em 1,7 GHz. Cada painel mostra a imagem média do conjunto superior em cada frequência restaurada pelo feixe Gaussiano circular com o ângulo sólido do feixe do tamanho do feixe de ponderação uniforme na Tabela1. Os níveis de contorno mais baixos são 6,5 mJy de feixe a 43 GHz, 8,2 mJy de feixe a 22 GHz, 7,1 mJy de feixe a 15 GHz e 11,6 mJy de feixe a 1,7 GHz. Os contornos de todas as imagens são multiplicados por um fator de 2. O menor nível de contorno de cada imagem é estimado a partir da média de rms residuais das reconstruções do conjunto superior. Crédito: The Astrophysical Journal(2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac97e5−1−1−1−1

A equipe descobriu que o jato que flui do quasar se estreita a uma distância muito longa. Esta parte estreita do jato continua incrivelmente longe, muito além da área onde a gravidade do buraco negro domina. Os resultados mostram que a estrutura do jato é semelhante aos jatos lançados de galáxias próximas com um núcleo ativo de baixa luminosidade. Isso indicaria que a colimação do jato é independente do nível de atividade na galáxia hospedeira, fornecendo uma pista importante para desvendar o funcionamento interno dos jatos.

Esses resultados apareceram noThe Astrophysical Journalem 22 de novembro de 2022.

Fonte: phys.org