Incrível show de luzes: jato de gás queima do buraco negro de M87

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Às vezes a realidade é mais estranha que a ficção. Esse feixe estreito de radiação e plasma de 5.000 anos-luz de comprimento é tão brilhante quanto um sabre de luz de Guerra nas Estrelas e tão destrutivo quanto a Estrela da Morte. Este jato extragalático está sendo abastecido e ejetado da vizinhança de um monstro buraco negro que é 3 bilhões de vezes a massa do nosso Sol. "Eu não esperava que o jato do M87 ou qualquer outro jato acionado por acreção em um buraco negro aumentasse o brilho da maneira que esse jato", diz o astrônomo Juan Madrid, da Universidade McMaster, em Hamilton, Ontário. “Ele ficou 90 vezes mais brilhante que o normal. Mas a questão é: isso acontece com todos os jatos ou núcleos ativos, ou estamos vendo algum comportamento estranho do M87? ”

A explosão é proveniente de uma bolha de matéria, chamada HST-1, embutida no jato, um poderoso feixe estreito de gás quente produzido pelo buraco negro supermassivo que reside no núcleo desta gigantesca galáxia elíptica. O HST-1 é tão brilhante que ofusca até o núcleo brilhante do M87, cujo buraco negro monstruoso é um dos mais massivos já descobertos.

O grupo de gás incandescente levou astrônomos a uma montanha-russa de suspense. Os astrônomos observaram o HST-1 brilhar constantemente por vários anos, depois desaparecer e depois brilhar novamente. Eles dizem que é difícil prever o que acontecerá a seguir.

O Hubble acompanha a atividade surpreendente há sete anos, fornecendo a visão mais detalhada da luz ultravioleta do evento. Outros telescópios estão monitorando o HST-1 em outros comprimentos de onda, incluindo rádio e raios-X. O Observatório de Raios-X Chandra foi o primeiro a relatar o clareamento em 2000. O HST-1 foi descoberto e nomeado pelos astrônomos do Hubble em 1999. O nó de gás está a 214 anos-luz do núcleo da galáxia.

O surto pode fornecer informações sobre a variabilidade dos jatos de buracos negros em galáxias distantes, difíceis de estudar porque estão muito distantes. O M87 está localizado a 54 milhões de anos-luz de distância no Virgo Cluster, uma região do universo próximo com a maior densidade de galáxias.
O Hubble oferece aos astrônomos uma visão quase ultravioleta única da labareda que não pode ser realizada com telescópios terrestres. "A visão nítida do Hubble permite resolver o HST-1 e separá-lo do buraco negro", explica Madrid.

Apesar das muitas observações do Hubble e de outros telescópios, os astrônomos não sabem ao certo o que está causando o brilho. Uma das explicações mais simples é que o jato está atingindo uma faixa de poeira ou nuvem de gás e brilha devido à colisão. Outra possibilidade é que as linhas de campo magnético do jato sejam comprimidas, liberando uma grande quantidade de energia. Esse fenômeno é semelhante à forma como as erupções solares se desenvolvem no Sol e é até um mecanismo para criar as auroras da Terra.

O disco ao redor de um buraco negro que gira rapidamente possui linhas de campo magnético que retêm gás ionizado que cai em direção ao buraco negro. Essas partículas, juntamente com a radiação, fluem rapidamente para longe do buraco negro ao longo das linhas do campo magnético. A energia rotacional do disco de acreção rotativa adiciona impulso ao jato que sai.

Madri reuniu sete anos de imagens de arquivo do jato Hubble para capturar mudanças no comportamento do HST-1 ao longo do tempo. Algumas das imagens vieram da observação de programas que estudaram a galáxia, mas não o jato.

Ele encontrou dados do Espectrógrafo de Imagem do Telescópio Espacial (STIS) que mostraram um brilho perceptível entre 1999 e 2001. Nas imagens de 2002 a 2005, o HST-1 continuou a aumentar constantemente no brilho. Em 2003, o nó do jato era mais brilhante que o núcleo luminoso do M87. Em maio de 2005, o HST-1 tornou-se 90 vezes mais brilhante do que em 1999. Depois de maio de 2005, a labareda começou a desaparecer, mas se intensificou novamente em novembro de 2006. Essa segunda explosão foi mais fraca que a primeira.

"Observando a explosão ao longo de vários anos, eu pude acompanhar o brilho e ver a evolução da explosão ao longo do tempo", diz Madrid. "Temos sorte de ter telescópios como o Hubble e o Chandra, porque sem eles veríamos o aumento do brilho no núcleo do M87, mas não saberíamos de onde ele vinha".

Madri espera que futuras observações do HST-1 revelem a causa da atividade misteriosa. "Esperamos que as observações produzam algumas teorias que nos dêem boas explicações sobre o mecanismo que está causando a queima", diz Madrid. "Os astrônomos gostariam de saber se essa é uma instabilidade intrínseca do jato quando ele sai da galáxia, ou se é outra coisa."

Os resultados do estudo foram publicados na edição de abril de 2009 do Astronomical Journal.

Fonte: HubbleSite

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