Ondas Provenientes de Um Buraco Negro Distante Se Agitam Como Um Gigantesco Chicote

Space Today
10 jul 2015

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Ondas magnéticas se movendo rapidamente emanadas de um buraco negro supermassivo distante ondulam como um chicote que é manipulado por uma mão gigantesca, de acordo com um novo estudo feito utilizando dados do National Radio Astronomy Observatory’s Very Long Baseline Array. Os cientistas usaram esse instrumento para explorar o sistema buraco negro/galáxia conhecido como BL Lacertae (BL Lac) em alta resolução.

“As ondas são geradas por um movimento de perturbação causado por um jato na sua base”, disse David Meier, um astrofísico agora aposentado do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e do Instituto de Tecnologia da Califórnia, ambos em Pasadena.

As descobertas da equipe relatadas na edição de 10 de Abril de 2015 da revista The Astrophysical Journal, marca a primeira vez, que as chamadas ondas de Alfvén foram identificadas em um sistema de buraco negro.

As ondas de Alfvén são geradas quando linhas do campo magnético, como aquelas vindas do Sol ou de um disco ao redor de um buraco negro, interagem com partículas carregadas, ou íons, e tornam-se torcidas ou tomam uma forma helicoidal. No caso do BL Lac, os íons estão na forma de jatos de partículas que estão sendo emitidos dos lados opostos do buraco negro quase que na velocidade da luz.

“Imagine passar uma mangueira através de uma mola que está bem esticada”, disse o primeiro autor Marshall Cohen, um astrônomo do Caltech. “Uma perturbação lateral em uma das pontas da mola irá criar uma onda que viajará de uma ponta a outra, e se a mola fizer o movimento pra frente e para trás, a mangueira em seu centro não tem outra escolha senão se mover com ela”.

Algo similar está acontecendo em BL Lac, disse Cohen. As ondas de Alfvén são análogas às propagações laterais da mola, e à medida que as ondas se propagam ao longo das linhas do campo magnético, elas podem gerar linhas de campo – e os jatos de partículas na parte final das linhas de campo – que se movem.

É comum para jatos de partículas de buracos negros se entortarem – e em alguns casos se movendo para frente e para trás. Mas esses movimentos tipicamente acontecem na escala de tempo dos milhares ou milhões de anos. “O que estamos vendo está acontecendo numa escala de tempo de semanas”, disse Cohen. “Nós estamos fazendo imagens uma vez por mês, e a posição das ondas está diferente a cada mês”.

“Analisando essas ondas, nós somos capazes de determinar as propriedades internas dos jatos, e isso nos ajudará a entender como os jatos são produzidos pelos buracos negros”, disse Meier.

De maneira interessante, do ponto de vista dos astrônomos na Terra, as ondas de Alfvén emanado do BL Lac parecem estar viajando cerca de 5 vezes mais velos do que a velocidade da lua, mas isso é somente uma ilusão de óptica. A ilusão é difícil de ser visualizada, mas é gerada pelo fato que as ondas estão viajando levemente fora da linha de visada a uma velocidade próxima da velocidade da luz. Nessas altas velocidades, o tempo passa mais devagar, o que pode nos dar a percepção de quão rápido as ondas estão se movendo de verdade.

Outros autores do Caltech no artigo, inclui Talvikki Hovatta, um ex aluno de pós-doutorado do Caltech. Cientistas da  University of Cologne e do  Max Planck Institute for Radioastronomy na Alemanha; o Isaac Newton Institute do Chile; Aalto University na Finlândia; o Astro Space Center of Lebedev Physical Institute, o Pulkovo Observatory, e o  Crimean Astrophysical Observatory na Rússia; a Purdue University em Indiana e a  Denison University em Granville, Ohio.

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Fonte:

http://www.nasa.gov/jpl/distant-black-hole-wave-twists-like-giant-whip

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