Telescópios unificam observações sem precedentes do famoso buraco-negro supermassivo de M87

Em 2017, telescópios ao redor do mundo observaram simultaneamente o buraco negro supermassivo na galáxia M87. Os dados dessas observações, que abrangem todo o espectro eletromagnético, foram liberados para fornecer mais informações sobre o comportamento do buraco negro. “Sabíamos que a primeira imagem direta de um buraco negro seria inovadora”, disse Kazuhiro Hada, do Observatório Astronômico Nacional do Japão, coautor de um novo estudo que está sendo publicado no The Astrophysical Journal Letters para descrever o grande conjunto de dados . “Mas para obter o máximo desta imagem notável, precisamos saber tudo o que pudermos sobre o comportamento do buraco negro naquele momento, observando todo o espectro eletromagnético.” A imensa atração gravitacional de um buraco negro supermassivo pode alimentar jatos de partículas que viajam quase à velocidade da luz por enormes distâncias. Os jatos do M87 produzem ondas eletromagnética abrangendo todo o espectro, desde ondas de rádio até luz visível e raios gama. A intensidade da luz neste espectro fornece um padrão diferente para cada buraco negro. Identificar este padrão dá pistas cruciais das propriedades de um buraco negro (por exemplo, sua rotação e produção de energia), mas isso é um desafio porque o padrão muda com o tempo. Os cientistas compensaram essa variabilidade coordenando observações com muitos dos telescópios mais poderosos do mundo no solo e no espaço, coletando dados de todo o espectro. Esta é a maior campanha de observação simultânea já realizada em um buraco negro supermassivo que emite jatos de partículas. Os primeiros resultados mostram que a intensidade da radiação eletromagnética produzida pelo material em torno do buraco negro supermassivo de M87 foi a mais baixa que já foi observada. Isso produziu condições ideais para estudar o buraco negro, desde regiões próximas ao horizonte de eventos até dezenas de milhares de anos-luz. A combinação de dados desses telescópios e observações EHT atuais e futuras permitirá que os cientistas conduzam importantes linhas de investigação em alguns dos campos de estudo mais significativos e desafiadores da astrofísica. Por exemplo, os cientistas planejam usar esses dados para melhorar os testes da Teoria da Relatividade Geral de Einstein. Atualmente, os principais obstáculos para esses testes são as incertezas sobre o material girando em torno do buraco negro e sendo emitido em jatos, em particular as propriedades que determinam a luz emitida. Uma questão relacionada diz respeito à origem das partículas energéticas chamadas de “raios cósmicos”, que bombardeiam continuamente a Terra a partir do espaço sideral. Suas energias podem ser um milhão de vezes mais altas do que o que pode ser produzido no acelerador mais poderoso da Terra, o Grande Colisor de Hádrons (LHC). Os enormes jatos de partículas lançados de buracos negros são considerados a fonte mais provável dos raios cósmicos de alta energia, mas há muitas dúvidas sobre os detalhes, incluindo os locais precisos onde essas partículas são aceleradas . Como os raios cósmicos produzem luz por meio de suas colisões, os raios gama de mais alta energia podem apontar este local, e o novo estudo indica que esses raios gama provavelmente não são produzidos perto do horizonte de eventos – pelo menos não os observados com os dados de 2017. Uma solução para este debate será uma comparação com as observações de 2018 e os novos dados sendo coletados neste mês de abril.

Por Wilson Guerra
Fonte: Nasa – https://www.jpl.nasa.gov/news/telescopes-unite-in-unprecedented-observations-of-famous-black-hole