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Mistério da aceleração de jatos de buracos negros pode ter sido resolvido

O telescópio IXPE (sigla de “imaging X-Ray Polarimetry Explorer”), da NASA e Agência Espacial Italiana, pode ter ajudado astrônomos a descobrir de onde vem a aceleração das partículas dos jatos expelidos por buracos negros supermassivos. Eles ocorrem quando buracos negros se alimentam de matéria ao redor de si, formando dois jatos a cada lado do disco que os cerca.

Lançado no ano passado, o IXPE mede a polarização da luz por meio de detecções da direção e intensidade médias do campo elétrico das ondas de luz dos raios X. Para o novo estudo, os pesquisadores usaram o IXPE para estudar o blazar Markarian 501, no coração de uma galáxia elíptica.

Esquema do telescópio IXPE observando o blazar Markarian 501 (Imagem: Reprodução/NASA/Pablo Garcia)
Esquema do telescópio IXPE observando o blazar Markarian 501 (Imagem: Reprodução/NASA/Pablo Garcia)

Os blazares são alguns dos objetos mais luminosos conhecidos, formados por buracos negros supermassivos se alimentando de matéria. No caso do estudo, o blazar foi observado por três dias e, depois de um intervalo de duas semanas, foi estudado novamente. Durante as observações, eles trabalharam com outros telescópios para observá-lo em outros comprimentos de onda da luz.

Após comparar os dados com modelos teóricos, os astrônomos descobriram que o cenário que melhor correspondia às informações obtidas envolvida uma onda de choque acelerando as partículas do jato. Mais especificamente, é possível que alguma perturbação no fluxo do jato faça com que parte dele se torne supersônica.

Conforme a onda de choque cruza a região, o campo magnético fica mais forte, e as partículas, mais energéticas. “A energia vem da energia cinética do material formando a onda de choque”, explicou Alan Marscher, coautor do estudo. Enquanto avançam, as partículas emitem raios X primeiro porque são bastante energéticas, mas conforme se afastam do local do choque, começam a perder energia.

Agora, os pesquisadores planejam continuar observando o blazar Markarian 501 para verificar se a polarização muda com o tempo. O “IXPE continuará fornecendo novas evidências conforme os dados atuais são analisados, e conforme outros dados forem coletados no futuro”, finalizou Immacolata Donnarumma, cientista de projeto do IXPE na Agência Espacial Italiana.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Nature.

Fonte: Canaltech

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