Os buracos negros supermassivos comem desordenadamente, mas o gigante no centro da galáxia espiral NGC 3783 realmente leva o bolo – e depois o lança no espaço a cerca de um quinto da velocidade da luz.
Os astrónomos observaram recentemente um tornado de partículas quentes e carregadas deste buraco negro. Queimadura de raio X Isso aconteceu há algumas horas. Um dos co-autores do estudo, Matteo Guainazzi, descreveu-o num comunicado dizendo que uma tempestade cósmica “é como uma erupção. o solMas numa escala inimaginavelmente grande.” Guainazzi é o cientista do projeto do telescópio de raios X XRISM da Agência Espacial Europeia, que levou a estes resultados.
Liberando uma tempestade cósmica
Os astrónomos que utilizaram o XRISM foram os primeiros a detectar uma breve mas intensa explosão de radiação de raios X que emana da região em torno do buraco negro. Poucas horas depois, o XRISM detectou uma rajada de vento de 134 milhões de milhas por hora (216 milhões de quilômetros) soprando da mesma região. Os instrumentos do XRISM mediram a velocidade e a estrutura do vento e identificaram a sua origem. Raio X XMM-Newton O telescópio ajudou a medir o tamanho da tempestade cósmica. Outro autor do estudo, o astrofísico Lii Gu, da Holanda, e colegas dizem que o processo que criou a tempestade não é muito diferente do processo que causa erupções solares e ejeções de massa coronal do nosso próprio Sol — numa escala maior.
“O vento em torno deste buraco negro parece ter criado uma súbita ‘destorção’ do complexo campo magnético do núcleo galáctico ativo”, disse Guinassi.
O campo magnético ao redor do nosso Sol é inquieto. Ele está constantemente em movimento e, às vezes, suas linhas de campo magnético se rompem e depois se reconectam. Essa violenta desconexão e reconexão desencadeia uma explosão solar, uma pequena explosão de radiação da superfície do Sol. O mesmo processo ejeta uma grande esfera de plasma (partículas de gás eletricamente carregadas) para o espaço.
Mas o Um buraco negro supermassivo Espreitada no centro da NGC 3783 tem 30 milhões de vezes mais massa do que o nosso humilde Sol, e o campo magnético é milhões de vezes mais forte, por isso, quando as suas linhas se rompem e se reconectam, o clarão resultante é uma explosão de poder quase incompreensível.
E, embora uma típica ejeção de massa coronal se afaste do nosso Sol a 3 milhões de milhas (4,8 milhões de quilómetros) por hora, lembre-se de como o vento do buraco negro supermassivo da NGC 3783 ultrapassou 134 milhões de milhas por hora. Isso é cerca de 0,2°C, ou 20% da velocidade da luz (não rápido o suficiente para ser considerado relativístico, se você estiver contando).
Fúria supermassiva e o destino das galáxias
Sabe-se que buracos negros supermassivos (pelo menos aqueles que extraíram material ativamente de suas galáxias hospedeiras) produzem jatos relativísticos: correntes de plasma que explodem em direções opostas a partir de seus pólos magnéticos. Alguns pares de jatos relativísticos estendem-se por mais de um milhão de anos-luz, mais largos do que os braços das suas galáxias hospedeiras. Estes jatos atingem velocidades muito próximas da velocidade da luz e duram mais do que esta recente explosão única, mas são impulsionados (em parte) por processos semelhantes aos que ocorrem no campo magnético em torno de um buraco negro supermassivo.
Os jatos relativísticos e essas explosões puramente relativísticas não são os únicos processos que ocorrem nas bordas dos buracos negros supermassivos. A região do espaço perto do buraco negro, chamada disco de acreção, é onde as poderosas linhas do campo magnético dançam e o material é acelerado a velocidades verdadeiramente ridículas à medida que cai em direção ao buraco negro – velocidades que, juntamente com explosões ocasionais de energia, podem ejetar a matéria para o espaço e, por vezes, para fora da sua galáxia hospedeira.
Esta explosão de vento cósmico recentemente observada dá aos astrofísicos um vislumbre dos detalhes mecânicos de qualquer um destes processos, e pode ajudar a desvendar algumas das formas pelas quais a dieta turbulenta, mas muitas vezes caótica, de um buraco negro supermassivo molda o futuro da sua galáxia.
Se um buraco negro absorver demasiado material demasiado depressa ou ejetar demasiado material da sua galáxia hospedeira, pode cortar o seu próprio fornecimento de alimentos e paralisar a formação de estrelas na galáxia. Por outro lado, empurrar explosões de plasma de volta para a galáxia pode desencadear novas ondas de formação estelar. É um ciclo de feedback complexo e que os físicos desejam compreender com mais detalhes.
“Os núcleos galácticos activos do vento também desempenham um grande papel na forma como as suas galáxias hospedeiras evoluem ao longo do tempo e como formam novas estrelas”, disse Camille Dees, investigadora da ESA, co-autora do estudo, num recente comunicado de imprensa. “Por serem tão influentes, saber mais sobre o magnetismo dos núcleos galácticos ativos e como eles alimentam esses ventos é fundamental para compreender a história das galáxias em todo o Universo.”
No dia 9 de dezembro foi publicado um artigo sobre este trabalho No Jornal de Astronomia e Astrofísica.
