Primeiro buraco negro fotografado agora revela seus campos magnéticos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/03/2021

Os novos dados permitiram melhorar a foto e ainda mostram as linhas de polarização que detalham o campo magnético ao redor do buraco negro.
[Imagem: EHT Collaboration]

Campos magnéticos do buraco negro

A equipe do Telescópio Horizonte de Eventos, a mesma que fez a primeira foto de um buraco negro, divulgou outra pose do Powehi, o enorme buraco negro no centro da galáxia Messier 87, na constelação da Virgem.

Como houve mais tempo para coleta de dados, a imagem está melhorada em relação à original, mas também mostra outra informação importante: Os campos magnéticos criados pelo buraco negro.

Os novos dados revelam que uma fração significativa da luz em torno do buraco negro M87 é polarizada.

"Quando não polarizadas, as oscilações dos campos eletromagnéticos não têm direção preferencial. Filtros, como os dos óculos de sol polarizados, ou campos magnéticos no espaço, deixam as oscilações em uma direção passarem preferencialmente, polarizando a luz. Assim, a imagem da luz polarizada 'ilumina' a estrutura dos campos magnéticos na borda do buraco negro," explicou Iniyan Natarajan, um dos 300 astrônomos e astrofísicos que compõem a Colaboração EHT (Event Horizon Telescope).

Em outras palavras, a polarização da luz traz algo como uma assinatura dos campos magnéticos que ela atravessou, o que pode explicar, por exemplo, como o buraco negro emite seus jatos de radiação espaço afora.

"Estamos vendo agora a próxima peça de evidência crucial para entender como os campos magnéticos se comportam em torno dos buracos negros e como a atividade nesta região muito compacta do espaço pode disparar jatos poderosos que se estendem muito além da galáxia," disse Monika Mocibrodzka, membro da equipe.

Já se sabia que o jato de radiação que emerge do núcleo do Powehi se estende por pelo menos 5.000 anos-luz de seu centro, mas ninguém sabia explicar como esse jato é emitido.

As novas observações sugerem que os campos magnéticos na borda do buraco negro são fortes o suficiente para empurrar o gás quente e ajudá-lo a resistir à atração da gravidade - apenas o gás que desliza pelo campo magnético acaba espiralando para dentro do horizonte de eventos.

Veja descrição desta imagem no texto abaixo.
[Imagem: EHT Collaboration/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Goddi et al./VLBA/Kravchenko et al./J.C.Algaba/I. Martí-Vidal]

Zoom no buraco negro

Para observar o coração da galáxia M87, a equipe usou oito telescópios ao redor do mundo para criar um telescópio virtual do tamanho da Terra, o EHT. A impressionante resolução obtida com o EHT é equivalente à necessária para medir o tamanho de uma bola de tênis na superfície da Lua.

Esta configuração permitiu à equipe observar diretamente a sombra do buraco negro e o anel de luz ao seu redor, com a nova imagem de luz polarizada mostrando claramente que o anel está magnetizado.

Tudo começa com a imagem tradicional da região do buraco negro, feita pelo telescópio espacial Hubble (HST, na imagem acima), cujas imagens já permitem detectar um jato emanando de uma região central muito densa e luminosa.

A imagem do radiotelescópio ALMA tem maior resolução, mostrando os 6.000 anos-luz mais próximos ao jato. A imagem do VLBA aumenta o zoom para mostrar o ano-luz interno do jato, e a imagem EHT mostra a região mais próxima do buraco negro supermassivo no centro da galáxia.

As descrições indicam ainda a frequência de observação em GigaHertz (GHz) e a distância indicada pela barra de escala abaixo da frequência.

Combinadas, essas imagens permitem que os astrônomos estudem a estrutura dos campos magnéticos, desde muito próximo ao buraco negro, até milhares de anos-luz de distância dele.

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