Uma missão da NASA observou um buraco negro supermassivo emitindo um feixe de alta energia em direção à Terra a uma distância de 400 milhões de anos-luz.
Simulação do Markarian 421 emitindo um feixe de alta energia. Foto: NASA/Pablo Garcia
Buracos negros supermassivos ativos são circundados por discos giratórios de material chamados discos de acreção, que os alimentam ao longo do tempo. Parte do material que eles não conseguem absorver é então transferida para os polos, onde é ejetada a quase a velocidade da luz. Esse processo produz radiação eletromagnética extremamente brilhante e de alta energia. Em alguns casos, como o detectado recentemente pela NASA, o feixe é direcionado diretamente para a Terra em um evento chamado blazar, conforme relatado pela Live Science em 30 de julho.
O blazar, chamado Markarian 421, está localizado na constelação da Ursa Maior e foi observado pela missão Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) da NASA, lançada em dezembro de 2021. A IXPE observa uma característica dos campos magnéticos chamada polarização, que indica a direção do campo magnético. A polarização do jato ejetado por Markarian 421 mostra que a parte do jato onde as partículas são aceleradas também possui um campo magnético com uma estrutura torcida.
Os blazares se estendem pelo espaço por milhões de anos-luz, mas os mecanismos que os criam ainda não são totalmente compreendidos. No entanto, as novas descobertas sobre Markarian 421 podem ajudar a esclarecer esse fenômeno cósmico, afirmou Laura Di Gesu, astrofísica da Agência Espacial Italiana e principal autora do estudo.
A principal razão pela qual os jatos de um buraco negro supermassivo ativo são tão brilhantes é porque as partículas se aproximam da velocidade da luz, emitindo energias enormes e agindo de acordo com a teoria da relatividade restrita de Einstein. Os jatos dos blazares também são amplificados pelo fato de sua trajetória em direção à Terra ampliar o comprimento de onda da luz, aumentando tanto a frequência quanto a energia. O resultado é que os blazares podem ser mais brilhantes do que toda a luz de todas as estrelas da galáxia juntas. Agora, o IXPE está usando essa luz para mapear a física no centro do jato de Markarian 421 e identificar a fonte do feixe brilhante.
A análise dos dados do IXPE mostrou que a polarização do feixe caiu para 0% na primeira e na segunda observações. A equipe descobriu que o campo magnético rotativo assemelhava-se a um saca-rolhas. Medições de radiação eletromagnética nas formas óptica, infravermelha e de rádio não afetaram a estabilidade ou a estrutura do feixe. Isso significa que as ondas de choque se propagaram ao longo dos campos magnéticos torcidos de Markarian 421. As novas descobertas fornecem a evidência mais clara até o momento de que os campos magnéticos torcidos contribuem para as ondas de choque que aceleram as partículas no feixe.
A equipe planeja continuar explorando Markarian 421, bem como identificar outros blazares com características semelhantes para entender o mecanismo por trás do fenômeno.
An Khang (Segundo o Live Science )
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