Inédito! Jato de plasma de buraco negro é observado pela primeira vez

É comum que as ilustrações de buracos negros tragam feixes de luz que disparam deles em direções opostas. Tais jatos de matéria são expelidos pelos corpos celestes em erupções ocasionais, como as de um vulcão, mas em uma escala muito mais gigantesca, com energia trilhões de vezes maior que o sol.

A ciência, no entanto, nunca havia conseguido observar o exato momento em que feixes de plasma deste tipo apareciam. Em um artigo publicado na segunda-feira (13/1) na Astrophysical Journal Letters, porém, pesquisadores relatam ter, finalmente, conseguido observar o fenômeno em tempo real.

Os astrofísicos da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, estudaram o buraco negro que está no centro da galáxia 1ES 1927+654, localizada a cerca de 270 milhões de anos-luz da Terra, na constelação de Draco.

Por anos, o buraco negro supermassivo consumiu material em taxa moderada, até que a partir de 2018 o “apetite” do gigante cósmico aumentou.

Buraco negro em mutação

Em 2018, o buraco negro se tornou 100 vezes mais brilhante, o que caracterizou a primeira emissão de jatos. A mudança de comportamento surpreendeu, pois se pensava que mudanças desse tipo ocorressem ao longo de milênios.

A atividade diminuiu em 2020, mas voltou a crescer de forma intensa em 2023. Durante esse período, o objeto celeste começou a emitir ondas de radiação até 60 vezes mais intensas do que anteriormente.

Técnicas avançadas de captação de radiação permitiram capturar imagens em alta resolução mostrando a formação de um par de jatos de plasma se expandindo para fora do coração da 1ES 1927+654 ao longo de 2023 e 2024.

Formador de estrelas

Buracos negros supermassivos podem influenciar a evolução de galáxias através da emissão de jatos, que podem levar à formação de estrelas. “Descobrir como eles funcionam é fundamental para entender a evolução do universo e como as galáxias se formam”, explica a professora associada de física na UMBC Eileen Meyer, uma das líderes da pesquisa.

O estudo revelou que os jatos se movem a aproximadamente 20 a 30% da velocidade da luz. Isso confirma que o aumento na emissão de rádio foi causado diretamente pelo jato emergente, não por outro mecanismo.

Assim que o aumento na emissão de rádio foi identificado, em 2023, os pesquisadores buscaram observações adicionais. O trabalho rendeu acesso prioritário a telescópios ao redor do mundo, um privilégio incomum devido à necessidade de agendamentos prévios.

Jatos “bebês” de mil anos

Os jatos emergentes do buraco negro da 1ES 1927+654 são relativamente pequenos em comparação aos de centros ativos de galáxias mais robustas. Entretanto, os cientistas acreditam que justamente pelo tamanho relativamente pequeno o objeto se torna mais importante, já que ele tem dimensões mais parecidas com as demais galáxias no universo.

Os cientistas também estão explorando a hipótese de que o jato observado pertence a uma classe de jatos menores e de curta duração chamados objetos simétricos compactos, que podem durar cerca de mil anos. “Talvez o buraco negro tenha levado vários anos para organizar seu crescimento e iniciar a emissão dos jatos”, sugere Meyer.

Muitas perguntas permanecem sobre os mecanismos que fazem com que apenas alguns buracos negros ativos produzam jatos. “Ainda temos muito a investigar, mas felizmente coletamos uma quantidade enorme de informações. Continuaremos observando”, conclui a professora.

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