{"id":6005,"date":"2023-04-28T06:28:23","date_gmt":"2023-04-28T05:28:23","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6005"},"modified":"2023-04-28T06:28:24","modified_gmt":"2023-04-28T05:28:24","slug":"primeira-imagem-direta-de-um-buraco-negro-a-expelir-um-poderoso-jato","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/04\/28\/primeira-imagem-direta-de-um-buraco-negro-a-expelir-um-poderoso-jato\/","title":{"rendered":"Primeira imagem direta de um buraco negro a expelir um poderoso jato"},"content":{"rendered":"
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Esta imagem mostra, pela primeira vez e simultaneamente, o jato e a sombra do buraco negro situado no centro da gal\u00e1xia M87. As observa\u00e7\u00f5es foram obtidas com o aux\u00edlio de telesc\u00f3pios das redes GMVA (Global Millimetre VLBI Array), ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array), do qual o ESO \u00e9 um parceiro, e GLT (Greenland Telescope). Esta imagem fornece aos cientistas o contexto necess\u00e1rio para compreenderem como \u00e9 que o poderoso jato se forma. As novas observa\u00e7\u00f5es revelaram tamb\u00e9m que o anel do buraco negro, que aqui vemos em sobreposi\u00e7\u00e3o, \u00e9 50% maior que o anel observado a comprimentos de onda mais pequenos pelo EHT (Event Horizon Telescope). Este facto sugere que a nova imagem v\u00ea mais do material que est\u00e1 a cair em dire\u00e7\u00e3o ao buraco negro do que o que pod\u00edamos ver com o EHT.
Cr\u00e9dito: R.-S. Lu (SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO\/AUI\/NSF)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Os astr\u00f3nomos observaram, pela primeira vez numa mesma imagem, a sombra do buraco negro situado no centro da gal\u00e1xia Messier 87 (M87) e o poderoso jato que este objeto lan\u00e7a para o espa\u00e7o. As observa\u00e7\u00f5es foram efetuadas em 2018, com telesc\u00f3pios pertencentes \u00e0s redes GMVA (Global Millimetre VLBI Array), ALMA (Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array, do qual o ESO \u00e9 um parceiro, e GLT (Greenland Telescope). Esta nova imagem ajuda os astr\u00f3nomos a compreender melhor o processo que faz com que os buracos negros libertem jatos t\u00e3o energ\u00e9ticos.<\/p>\n\n\n\n

A maioria das gal\u00e1xias alberga um buraco negro supermassivo no seu centro. Embora sejam conhecidos por engolir mat\u00e9ria da sua vizinhan\u00e7a imediata, os buracos negros podem tamb\u00e9m lan\u00e7ar poderosos jatos de mat\u00e9ria que se estendem para al\u00e9m das gal\u00e1xias que os acolhem. Compreender como \u00e9 que os buracos negros criam jatos t\u00e3o grandes tem sido um problema de longa data na astronomia. “Sabemos que os jatos s\u00e3o lan\u00e7ados a partir da regi\u00e3o que rodeia os buracos negros,” diz Ru-Sen do Observat\u00f3rio Astron\u00f3mico de Xangai, na China, “no entanto, ainda n\u00e3o compreendemos totalmente como \u00e9 que isto acontece. Para estudar diretamente este fen\u00f3meno, temos que observar a origem do jato t\u00e3o perto do buraco negro quanto poss\u00edvel.”<\/p>\n\n\n

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Ao observarem o n\u00facleo compacto r\u00e1dio de M87, os cientistas descobriram novos detalhes sobre o buraco negro supermassivo desta gal\u00e1xia. Nesta imagem art\u00edstica, vemos o jato massivo a ser lan\u00e7ado a partir do centro do buraco negro. Os dados nos quais esta ilustra\u00e7\u00e3o \u00e9 baseada, correspondem \u00e0 primeira vez que o jato e a sombra do buraco negro foram observados em simult\u00e2neo numa s\u00f3 imagem, fornecendo assim aos cientistas novas pistas sobre como \u00e9 que os buracos negros conseguem lan\u00e7ar jatos t\u00e3o poderosos.
Cr\u00e9dito: S. Dagnello (NRAO\/AUI\/NSF)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A nova imagem publicada anteontem mostra pela primeira vez isto mesmo: como a base de um jato se liga com a mat\u00e9ria que gira em torno de um buraco negro supermassivo. O alvo \u00e9 a gal\u00e1xia M87, localizada a 55 milh\u00f5es de anos-luz, na nossa vizinhan\u00e7a c\u00f3smica, e que acolhe um buraco negro 6,5 mil milh\u00f5es de vezes mais massivo do que o Sol. Observa\u00e7\u00f5es anteriores tinham conseguido obter imagens separadas da regi\u00e3o pr\u00f3xima do buraco negro e do jato, no entanto, esta \u00e9 a primeira vez que ambas as estruturas foram observadas em conjunto. “Esta nova imagem completa a ‘fotografia’, ao mostrar simultaneamente a regi\u00e3o em torno do buraco negro e o jato”, acrescenta Jae-Young Kim do Instituto Max Planck para Radioastronomia, na Alemanha.<\/p>\n\n\n\n

A imagem foi obtida com o GMVA, o ALMA e o GLT, que formam uma rede global de radiotelesc\u00f3pios, operando em conjunto como se de um telesc\u00f3pio virtual gigante do tamanho da Terra se tratassem. Com uma rede de telesc\u00f3pios assim t\u00e3o grande podemos observar detalhes muito pequenos na regi\u00e3o em torno do buraco negro de M87.<\/p>\n\n\n\n

A nova imagem mostra o jato a emergir pr\u00f3ximo do buraco negro, bem como a sombra do pr\u00f3prio buraco negro. \u00c0 medida que orbita o buraco negro, a mat\u00e9ria aquece e emite luz. O buraco negro curva e captura alguma desta luz, criando uma estrutura semelhante a um anel em torno do buraco negro, quando visto a partir da Terra. A escurid\u00e3o no centro do anel \u00e9 a sombra do buraco negro, da qual foram obtidas pela primeira vez imagens com o telesc\u00f3pio EHT (Event Horizon Telescope), em 2017. Tanto esta nova imagem como a obtida anteriormente com o EHT, combinam dados recolhidos por v\u00e1rios radiotelesc\u00f3pios de todo o mundo, mas esta imagem divulgada recentemente mostra a radia\u00e7\u00e3o de r\u00e1dio emitida a um comprimento de onda maior do que a do EHT: 3,5 mm em vez de 1,3 mm. “Neste comprimento de onda, podemos ver como o jato emerge do anel de emiss\u00e3o em torno do buraco negro supermassivo central”, diz Thomas Krichbaum, do Instituto Max Planck para Radioastronomia.<\/p>\n\n\n

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Esta imagem art\u00edstica mostra um buraco negro supermassivo a girar rapidamente, rodeado por um disco de acre\u00e7\u00e3o. O disco fino de material em rota\u00e7\u00e3o \u00e9 constitu\u00eddo por restos de uma estrela do tipo do Sol que foi desfeita por a\u00e7\u00e3o das for\u00e7as de mar\u00e9 do buraco negro. O buraco negro est\u00e1 assinalado, mostrando a anatomia deste fascinante objeto.
Cr\u00e9dito: ESO<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O tamanho do anel observado pela rede GMVA \u00e9 cerca de 50% maior do que o da imagem obtida com o EHT. “Para compreender a origem f\u00edsica do anel maior e mais grosso, tivemos de utilizar simula\u00e7\u00f5es de computador para testar diferentes cen\u00e1rios”, explica Keiichi Asada, da Academia Sinica de Taiwan. Os resultados sugerem que a nova imagem revela mais do material que est\u00e1 a cair em dire\u00e7\u00e3o ao buraco negro do que o que pod\u00edamos ver com o EHT.<\/p>\n\n\n\n

Estas novas observa\u00e7\u00f5es do buraco negro de M87 foram levadas a cabo em 2018 com o GMVA, que consiste de 14 radiotelesc\u00f3pios instalados na Europa e Am\u00e9rica do Norte. Adicionalmente, foram ligadas ao GMVA duas outras infraestruturas: o telesc\u00f3pio da Gronel\u00e2ndia e o ALMA, do qual o ESO \u00e9 um parceiro. O ALMA, constitu\u00eddo por 66 antenas instaladas no deserto chileno do Atacama, desempenhou um papel fundamental nestas observa\u00e7\u00f5es. Os dados recolhidos por todos estes telesc\u00f3pios foram combinados, utilizando uma t\u00e9cnica chamada interferometria, que sincroniza os sinais captados por cada infraestrutura individual. No entanto, para obter de modo adequado a forma real de um objeto astron\u00f3mico, \u00e9 importante que os telesc\u00f3pios se encontrem espalhados por todo o planeta. Os telesc\u00f3pios GMVA est\u00e3o na sua maioria alinhados Este-Oeste, pelo que a adi\u00e7\u00e3o do ALMA no hemisf\u00e9rio Sul provou ser essencial para capturar esta imagem do jato e da sombra do buraco negro de M87. “Gra\u00e7as \u00e0 localiza\u00e7\u00e3o e sensibilidade do ALMA, pudemos revelar a sombra do buraco negro e, ao mesmo tempo, observar mais profundamente a emiss\u00e3o do jato”, explica Lu.<\/p>\n\n\n\n

Est\u00e3o previstas observa\u00e7\u00f5es futuras com esta rede de telesc\u00f3pios, para se continuar a investigar como \u00e9 que os buracos negros supermassivos podem lan\u00e7ar jatos t\u00e3o poderosos. “Planeamos observar a regi\u00e3o em redor do buraco negro situado no centro de M87 em diferentes comprimentos de onda de r\u00e1dio para estudar melhor a emiss\u00e3o do jato”, diz Eduardo Ros do Instituto Max Planck para Radioastronomia. Estes tipos de observa\u00e7\u00f5es simult\u00e2neas permitir\u00e3o \u00e0 equipa estudar os complicados processos que ocorrem perto do buraco negro supermassivo. “Os pr\u00f3ximos anos ser\u00e3o bastante interessantes, uma vez que podemos aprender mais sobre o que acontece perto de uma das regi\u00f5es mais misteriosas do Universo”, conclui Ros.<\/p>\n\n\n\n

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