Pela primeira vez observaram um buraco negro criando jatos!
Com uma combinação de telescópios, pesquisadores chineses capturaram imagem de um buraco negro supermassivo formando um jato. É a primeira vez que uma observação dessa é feita e nos aproxima um pouco mais de compreender o ambiente desses objetos.
O buraco negro M87* é um velho conhecido nosso, ele foi o alvo da primeira foto de um buraco negro já registrada. Novamente, o buraco negro supermassivo que habita o centro da galáxia elíptica M87 quebrou um recorde ao ser o primeiro buraco negro observado enquanto forma um jato relativístico.
Entender o ambiente em torno de um buraco negro é um desafio bastante complicado. As primeiras fotos tiradas pelo EHT nos deixa observar uma região próxima do objeto. Porém, muitas perguntas em aberto permanecem em relação aos fenômenos que acontecem na região, inclusive a formação de jatos.
Um grupo de pesquisadores do Observatório Astronômico de Shanghai utilizaram uma combinação de telescópios para observar mais a fundo o buraco negro M87*. Eles registraram, pela primeira vez, o processo de formação de um jato relativístico.
Buracos negros supermassivos
Os buracos negros podem ser classificados em relação à sua massa. Buracos negros estelares são buracos negros menores com massas até 100 vezes a massa do Sol. Buracos negros supermassivos são buracos negros maiores que possuem massa maior que 10 mil vezes a massa solar.
Os buracos negros supermassivos estão localizados no centro de cada galáxia, inclusive no centro da Via Láctea.
Além disso, esses objetos podem afetar até o meio intergaláctico ao emitir poderosos jatos que são extremamente energéticos chamados de jatos relativísticos. São jatos de matéria que alcançam velocidades próximas a da luz.
Jatos relativísticos
Os jatos relativísticos já são velhos conhecidos dos astrofísicos. Eles já foram observados dezenas de vezes, inclusive um jato do próprio M87* já foi observado pelo telescópio Hubble no ano 2000.
A matéria dos jatos não sai de dentro do buraco negro mas de uma região ao redor dele. O processo de formação de um jato relativístico ainda permanece como sendo uma das maiores perguntas em aberto na Física de buracos negros.
Essa pergunta já foi atacada em diversos artigos nas últimas décadas sendo utilizado desde observações até complexas simulações computacionais.
O buraco negro recordista M87*
O buraco negro de cerca de 7 bilhões de massas solares é um recordista ao ser o alvo da primeira foto tirada de um buraco negro. Com essa massa, o M87* é um pouco maior do que a órbita de Plutão e sua distância de nós faz com que ele se torne um observatório perfeito para responder nossas perguntas.
Foi isso que pesquisadores chineses focaram ao estudar esse objeto em relação à formação de jatos. Eles utilizaram combinação dos telescópios ALMA e GMVA para imagear uma região bem próxima do buraco negro em ondas de rádio.
A formação do jato do M87*
Com as imagens publicadas em um artigo da Nature, os pesquisadores observaram a base do jato relativístico conectado ao anel de matéria sendo acretada em torno do M87*. Antes dessa observação, o jato e o disco de matéria haviam sido registrados separadamente.
Essa observação conecta as duas importantes observações mostrando que o jato se origina do disco de matéria. Esse é um resultado importante indicando que algumas suspeitas de como o jato se forma podem estar corretas.
Ainda é cedo para responder a pergunta de formação de jatos, o time de pesquisadores conclui que faltam mais observações em outros comprimentos de onda. Porém já é uma direção importante para responder essa pergunta de décadas sem resposta.