Astrônomos usando o Wide-field Infrared Survey Explorer, ou WISE da NASA, registraram dados raros de um buraco negro reluzente, revelando novos detalhes sobre esses poderosos objetos e seus jatos flamejantes.
Os cientistas estudarem os jatos para aprender mais sobre o ambiente extremo que existe ao redor dos buracos negros. Muito já se aprendeu sobre o material que alimenta os buracos negros, chamados de discos de crescimento, e sobre os jatos propriamente dito, através de estudos usando raios-X, raios gama e ondas de rádio. Mas as medidas fundamentais da parte brilhante dos jatos localizadas em suas bases, são difíceis de serem feitas apesar das décadas de estudo. O WISE está oferecendo uma nova janela nesse elo perdido através de observações feitas no infravermelho.
“Imagine o que seria se o nosso Sol passasse por súbitas explosões aleatórias, tornando-se três vezes mais brilhante em questão de horas e então se apagando novamente. Esse tipo de fúria é que nós estamos observando nesses jatos”, disse Poshak Gandhi, um cientista da Agência de Exploração Aeroespacial Japonesa (JAXA). Ele é o principal autor de um novo estudo que apresenta os resultados no Astrophysical Journal Letters. “Com a visão infravermelha do WISE, nós somos capazes de estudar em detalhe as regiões internas próximas da base dos jatos do buraco negro de massa estelar pela primeira vez e podemos também ver a física dos jatos em ação”.
O buraco negro, chamado de GC 339-4, já havia sido observado anteriormente. Ele está localizado a mais de 20000 anos-luz de distância da Terra próximo do centro da nossa galáxia. Ele tem uma massa que é no mínimo seis vezes maior que a massa do Sol. Como outros buracos negros, ele é uma coleção ultra densa de matéria, com gravidade que é tão forte que nem mesmo a luz pode escapar. Nesse caso, o buraco negro está sendo orbitado por uma estrela companheira que o alimenta. A maior parte do material da estrela companheira é puxado para dentro do buraco negro, mas uma parte, é cuspida para fora na forma de jatos que viajam na velocidade da luz.
“Para ver a atividade flamejante de um buraco negro, você precisa olhar para o lugar certo na hora certa”, disse Peter Eisenhardt, cientista de projeto do WISE no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena na Califórnia. “O WISE faz imagens infravermelhas a cada 11 segundos por um ano, cobrindo todo o céu, isso permite registrar esse raro evento”.
Observar a variabilidade dos jatos foi possível pois várias imagens foram feitas do mesmo pedaço do céu com o passar do tempo, esse tipo de monitoramento do céu faz parte da missão NEOWISE, a missão do WISE destinada à caça de asteroides e cometas. Os dados do WISE permitiu à equipe de cientistas olhar em detalhe uma região bem compacta ao redor da base do jato que estava fluido do buraco negro. O tamanho da região é equivalente à largura de uma moeda observada a uma distância da Terra ao Sol.
Os resultados surpreenderam a equipe, mostrando flutuações grandes e erráticas nas atividades dos jatos em escala de tempo que variou de 11 segundos até algumas horas. As observações são como uma dança de cores infravermelhas e mostram que o tamanho da base dos jatos varia. Seu raio é de aproximadamente 24140 km com dramáticas mudanças que chegam até a um fator de 10 vezes ou mais.
“Se você pensar os jatos do buraco negro como um extintor de incêndio, então é como se nós descobríssemos que o fluxo está intermitente e o extintor está variando em tamanho”, disse Poshak.
Os novos dados também permitem aos astrônomos fazerem medidas melhores do campo magnético do buraco negro, que é 30000 vezes mais poderoso do que o campo magnético gerado pela Terra na sua superfície. Esse campo magnético forte é necessário para acelerar e canalizar o fluxo de matéria em um jato estreito. Os dados do WISE estão fazendo com que os astrônomos entendam muito melhor como esses fenômenos exóticos ocorrem no buraco negro.
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