Neutrinos muito misteriosos ligados a um buraco negro

O observatório IceCube, instalado sob o gelo da Antártida, detectou um sinal estranho vindo da galáxia NGC 1068. Esse sinal consiste em neutrinos, partículas quase impossíveis de detectar. Mas surpresa: nenhum raio gama foi visto com eles, o que surpreende os cientistas. 

Buracos negros supermassivos, presentes no coração das galáxias, têm uma massa vários milhões de vezes maior que a do Sol. A matéria gravita ao redor deles, que se aquece e brilha antes de finalmente cair dentro deles. ATG/ESA, CC BY-AS 

Uma nova ideia pode explicar esse mistério: átomos de hélio nos jatos ao redor do buraco negro desta galáxia estão sendo quebrados pela luz ultravioleta . Isso libera nêutrons, que então se transformam em neutrinos, sem produzir muitos raios gama.

Essa descoberta nos ajuda a entender melhor o que acontece perto dos enormes buracos negros no centro das galáxias. Também poderia nos ajudar a entender como funciona o buraco negro no coração da nossa galáxia.

Neutrinos são partículas muito especiais: eles atravessam tudo, até mesmo a Terra, sem deixar rastros. Para identificá-los, você precisa de um equipamento como o IceCube, que observa os raros momentos em que um neutrino interage com água ou gelo.

O estudo, publicado na Physical Review Letters , pode mudar a maneira como vemos o universo .

O observatório IceCube, localizado perto do Polo Sul, compreende um laboratório de superfície e 5.160 detectores enterrados no gelo entre 1,5 e 2,5 km de profundidade. A parte inferior da imagem é uma impressão artística de um evento detectado. A cor das esferas indica o tempo de detecção do sinal e seu tamanho corresponde à energia registrada . © Colaboração IceCube/NSF

Por que esses neutrinos são tão interessantes?

Os neutrinos viajam sem obstáculos e chegam até nós diretamente de lugares muito distantes ou muito violentos, como estrelas em explosão ou arredores de buracos negros.

Ao estudar neutrinos, os pesquisadores podem aprender mais sobre esses lugares que não podem ser vistos diretamente com telescópios. Por exemplo, aquelas provenientes do Sol nos permitem entender as reações nucleares que ocorrem em seu núcleo.

Neutrinos da galáxia NGC 1068 mostram que novos fenômenos astrofísicos podem ser descobertos com essas partículas. Eles complementam o que já vemos com telescópios e radiotelescópios que capturam luz, raios X ou ondas de rádio.

Por que um buraco negro emite um jato de matéria?

No centro de algumas galáxias, buracos negros gigantes atraem matéria ao seu redor, o que forma um disco. Às vezes, parte dessa matéria não cai abaixo do horizonte do buraco negro, mas é expelida com velocidade relativística, formando um longo jato visível muito longe no cosmos.

Esses jatos são locais onde prevalecem condições extremas: as partículas são aceleradas a velocidades próximas à da luz. Os cientistas ainda não entendem tudo, mas acreditam que campos magnéticos muito fortes desempenham um papel.

Neutrinos e raios gama desses jatos fornecem pistas úteis. Com eles, os pesquisadores testam suas teorias para entender melhor como os buracos negros afetam sua galáxia.

A longo prazo, isso pode ajudar a explicar como as galáxias evoluem, já que seus buracos negros centrais parecem desempenhar um papel importante em seu desenvolvimento.

Techno-science.net