A maior parte das pessoas acreditam que os buracos negros são imensos aspiradores cósmicos que sugam tudo que chega perto deles. Mas os buracos negros supermassivos no centro das galáxias são mais parecidos com motores cósmicos, convertendo energia da matéria que cai na sua direção numa intensa radiação que pode brilhar de forma combinada com a luz de todas as estrelas ao redor. Se o buraco negro está girando, ele pode gerar fortes jatos que são expelidos por milhares de anos-luz e dão forma a galáxias inteiras. Esses buracos negros motores acredita-se, sejam energizados por campos magnéticos. Pela primeira vez, os astrônomos, detectaram os campos magnéticos fora do horizonte de evento do buraco negro localizando no centro da Via Láctea.
“Entender esses campos magnéticos é algo crítico. Ninguém tem sido capaz de resolver os campos magnéticos perto do horizonte de eventos, até agora”, disse o principal autor do estudo, Michael Johnson do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). Os resultados apareceram na edição de 4 de Dezembro de 2015 da revista Science.
“Esses campos magnéticos têm sido previstos, mas ninguém tinha vistos antes. Nossos dados colocam décadas de trabalhos teóricos no campo sólido observacional”, adiciona o principal pesquisador do CfA/MIT Shep Doeleman, que é diretor assistente do Observatório de Haystack do MIT.
Esse feito, foi conseguido usando o Telescópio de Horizonte de Eventos, o EHT, uma rede global de rádio-telescópios que trabalham de forma conjunta como sendo um gigantesco telescópio do tamanho da Terra. Como, quanto maior o telescópio, mais detalhes podemos observar, o EHT irá resolver feições menores que 15 micro-arcos de segundos, só para lembrar, um arco de segundo é 1/3600 de um grau, e 15 micro arcos de segundos é o equivalente angular ao observar uma bola de golfe na Lua.
Essa resolução é necessária pois um buraco negro é o objeto mais compacto do universo. O buraco negro da Via Láctea, o Sgr A*, tem uma massa equivalente a 4 milhões de vezes a massa do Sol, e seu horizonte de eventos se espalha por somente 8 milhões de milhas, menor do que a distância de Mercúrio ao Sol. E, pelo fato dele estar localizado a cerca de 25000 anos-luz de distância, seu tamanho corresponde aos incríveis 10 micro arcos de segundos de diâmetro. Felizmente, a intensa gravidade do buraco negro distorce a luz e amplia o horizonte de eventos, de modo que ele parece maior no céu, com cerca de 50 micro arcos de segundo, uma região que o EHT pode facilmente resolver.
O EHT fez observações no comprimento de onda de 1.3 mm. A equipe mediu como que a luz é linearmente polarizada. Na Terra, a luz do Sol se torna linearmente polarizada por reflexões, que é por que os óculos de Sol são polarizados para bloquear a luz e reduzir o brilho. No caso do Sgr A*, a luz polarizada é emitida por elétrons espiralando ao redor das linhas de campo magnético. Como resultado, essa luz, diretamente traça a estrutura do campo magnético.
O Sgr A* é circundado por um disco de acreção de material orbitando o buraco negro. A equipe descobriu que os campos magnéticos em algumas regiões perto do buraco negro são desordenados, com loops e nós lembrando fios embaraçados. Em contraste, outras regiões mostraram um padrão muito mais organizado, possivelmente na região onde os jatos seriam gerados.
Eles também descobriram que os campos magnéticos flutuaram em escalas de tempo pequena de somente 15 minutos.
“Mais uma vez, o centro galáctico está provando ser um lugar mais dinâmico do que nós pudéssemos imaginar”, disse Johnson. “Esses campos magnéticos estão dançando por todos os lugares”.
Essas observações usaram as instalações astronômicas em três localizações geográficas: o Submillimeter Array e o Telescópio James Clerk Maxwell, ambos em Mauna Kea, no Havaí, o Telescópio Submillimeter no Monte Graham no Arizona, e o Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA), perto de Bishop, na Califórnia. À medida que o EHT adiciona mais antenas de rádio ao redor do mundo e adquiri mais dados, ele conseguirá uma resolução maior, com o objetivo de diretamente, pela primeira vez o horizonte de eventos de um buraco negro, pela primeira vez.
“A única maneira de construir um telescópio que tenha o tamanho da Terra, é integrando grupos de cientistas ao redor do mundo trabalhando juntos. Com esse resultado, a equipe do EHT dá mais um passo na direção de resolver um paradoxo central na astronomia: por que os buracos negros são tão brilhantes?” explicou Doeleman.
Fonte:
https://www.cfa.harvard.edu/news/2015-28
