Os astrônomos usaram LOFAR (ou Low Frequency Array), o maior e mais sensível conjunto de radiotelescópios de baixa frequência do mundo, para criar o maior levantamento de rádio do universo, revelando 13,7 milhões de objetos e eventos cósmicos. Jatos de buracos negros supermassivos, colisão de galáxias e explosões de supernovas podem marcar a morte de estrelas massivas e o nascimento de estrelas de nêutrons inimaginavelmente densas.
O chamado LOFAR Two-Meter Sky Survey (LoTSS-DR3) fornece uma demonstração impressionante de como a nossa visão do universo muda à medida que os astrónomos se afastam do cosmos. comprimentos de onda Ilumine nossos olhos evoluíram para ver ondas de rádio invisíveis. Assim, o LoTSS-DR3 revolucionará a nossa compreensão dos jatos massivos ativos e das emissões de rádio associadas. Buracos negros supermassivos E nosso conhecimento de como essas descargas podem moldar toda a vizinhança Galáxias.
“Podemos estudar buracos negros supermassivos e os seus jatos de rádio em diferentes fases da sua evolução, mostrando que as suas propriedades dependem não apenas do buraco negro, mas também da galáxia hospedeira e do ambiente,” disse Martin Hartcastle, da Universidade de Hertfordshire, Inglaterra. disse em um comunicado.
Jatos de buraco negro e muito mais
Buracos negros supermassivos com massas milhões ou até bilhões maiores que a do Sol são encontrados nos corações de todas as grandes galáxias, mas nem todos são definidos como ativos. Esses titãs cósmicos, cercados por uma nuvem rotativa conhecida como disco de acreção, alimentam-se gradualmente e dizem que ficam em uma região conhecida como núcleo galáctico ativo (AGN).
A imensa atração gravitacional do buraco negro supermassivo central faz com que ele brilhe intensamente em todo o espectro eletromagnético. Porém, este não é o único fenômeno que destaca os AGNs.
Os buracos negros são alimentadores muito caóticos, o que significa que a maior parte da matéria que orbita à sua volta não é alimentada por eles, mas sim enviada para os seus pólos por fortes campos magnéticos. Aqui, estas partículas carregadas são aceleradas quase à velocidade da luz e explodem em jatos gêmeos paralelos que se estendem para além dos limites da galáxia hospedeira do buraco negro supermassivo.
A maior parte da emissão detectada pelo LOFAR surge dessas partículas de alta velocidade que se movem através de campos magnéticos, criando ondas de rádio. Isto permitiu aos astrónomos detectar jactos de buracos negros supermassivos, chave para compreender como esta injecção de energia afecta a evolução das galáxias hospedeiras, ao mesmo tempo que detectavam os maiores e mais antigos AGNs radioluminosos, também conhecidos como rádio galáxias.
No entanto, estas emissões não se limitam aos jatos supermassivos. LoTSS-DR3 é capaz de detectar ondas de rádio de galáxias em fusão, supernovas e outros eventos cósmicos poderosos que aceleram partículas próximas à velocidade da luz, ou “velocidade relativística”. Um aspecto do universo que esta abordagem permitiu à equipa estudar foi a taxa de nascimento de estrelas em milhões de galáxias.
“Ao estudar muitas galáxias, podemos mostrar que choques gigantes e turbulências aceleram partículas e fortalecem campos magnéticos ao longo de milhões de anos-luz, o que vemos agora acontecer muito mais do que se esperava anteriormente”, afirmou o Instituto Nacional de Astrofísica de Itália (INAF).
Mais perto de casa, os dados do LOFAR também revelaram aspectos anteriormente ocultos da Via Láctea.
“Este novo conjunto de dados também fornece uma visão única dos campos magnéticos na nossa Via Láctea,” disse Marijke Haverkorn, membro da equipa, da Universidade Radboud. “Como estamos dentro da Via Láctea, o mapeamento destes campos magnéticos requer dados sobre grandes áreas do céu. A gama de comprimentos de onda única do LOFAR permite-nos fazer isso com uma precisão sem precedentes.”
LOTSS-TR3 revelou emissões de rádio que surgem de interações entre planetas extrasolares, exoplanetas e suas estrelas hospedeiras.
A equipe agora planeja desenvolver o LoTSS-DR3, que se beneficiará da próxima atualização para LOFAR. Acredita-se que o LOFAR 2.0 atualizado tenha o dobro da velocidade de pesquisa do instrumento atual, o que, combinado com um melhor processamento de dados, levará a dados de alta resolução amplamente melhorados.
“LoTSS-DR3 não é um ponto final, mas um marco importante”, disse Wendy Williams, cientista do observatório Square Kilometer Array. “Novas instalações como o LOFAR 2.0 nos permitirão mapear o universo do rádio com ainda maior sensibilidade e resolução, e estenderão o legado desta pesquisa para o futuro.”
As descobertas da equipe são publicadas na revista Astronomia e Astrofísica.
