Ciência e Tecnologia

Conheça Porfírio, buraco negro que criou estrutura maior que a Via Láctea

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Uma equipe de astrônomos anunciou recentemente a descoberta de um enorme buraco negro, o Porfírio. Contudo, o que chama atenção não é isso. Na verdade, ele está emitindo jatos de plasma e radiação a uma distância de 23 milhões de anos-luz de sua galáxia de origem.

Esses jatos, que se estendem em direções opostas, representam o maior raio já observado no céu profundo, equivalente à largura de 140 galáxias.

Os jatos de buracos negros são alguns dos fenômenos mais energéticos do Universo, consistindo em fluxos de matéria e energia extremamente poderosos gerados por buracos negros supermassivos, que geralmente se encontram no centro de galáxias ativas.

Formados principalmente por plasma—um estado da matéria onde os átomos perderam ou ganharam elétrons—esses jatos podem se estender por milhões de anos-luz. Eles emitem radiação em várias frequências, com destaque para a faixa de rádio.

Em um artigo publicado na revista Nature, os pesquisadores detalham como utilizaram a rede europeia de antenas de rádio conhecida como Lofar (sigla em inglês de Low Frequency Array) para estudar essa colossal estrutura de rádio.

Os astrônomos nomearam o buraco negro de Porfírio, em homenagem a um dos mais poderosos gigantes da mitologia grega.

Via Sputnik

Estudando jatos de buracos negros

Em um comunicado à imprensa, Martijn Oei, primeiro autor do artigo e pós-doutorando no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), compartilha que sua equipe começou a utilizar o Lofar em 2018.

Inicialmente, o objetivo da pesquisa não era investigar jatos de buracos negros, mas sim a teia cósmica, que representa a estrutura em larga escala do universo, composta por imensos filamentos tênues de matéria que conectam diferentes galáxias.

Durante a análise das imagens de rádio, os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir a presença de vários sistemas de jatos com comprimentos impressionantes. Oei declara que não imaginavam que existissem tantos.

Método

Para sistematizar a busca por jatos ocultos, a equipe utilizou aprendizado de máquina para analisar as imagens. Além disso, contou com a colaboração de um grupo de cientistas cidadãos espalhados pelo mundo.

Para localizar a galáxia hospedeira de Porfírio, eles empregaram o Grande Telescópio Metrewave de Rádio (GMRT) na Índia e o Instrumento Espectroscópico de Energia Escura (DESI) nos Estados Unidos.

A pesquisa revelou que a megaestrutura de Porfírio remonta a uma época em que o Universo tinha 6,3 bilhões de anos, ou seja, menos da metade de sua idade atual, que é de 13,8 bilhões de anos.

Esses poderosos fluxos de matéria e energia, conhecidos como jatos relativísticos por viajarem a velocidades próximas à da luz, são expelidos de forma violenta acima e abaixo do buraco negro supermassivo localizado no centro da galáxia.

Ao injetar elétrons, núcleos atômicos e campos magnéticos no meio intergaláctico, esses fluxos energéticos influenciam a distribuição de matéria e magnetismo na teia cósmica, afirma o estudo.

Descobertas sobre o Porfírio

Via Notícia Brasil

Eles utilizaram também a instalação WM Keck, que consiste em dois observatórios gêmeos localizados no topo do vulcão Mauna Kea, no Havaí. Com isso, a equipe fez uma descoberta surpreendente: o Porfírio se origina de um buraco negro ativo em modo radiativo.

Isso indica que, teoricamente, ele deveria estar emitindo principalmente energia na forma de radiação eletromagnética, em vez de jatos.

Até o presente momento, esses sistemas de jatos gigantes parecem ser algo que aconteceu recentemente no universo, explica Oei.

No entanto, como Porfírio está situado em uma região distante do universo, onde há uma abundância de buracos negros em modo radiativo, a descoberta sugere a possibilidade de que existam outros jatos colossais ainda a serem descobertos.

Isso levanta uma questão que permanece sem resposta: como esses jatos conseguem se estender tão além de suas galáxias hospedeiras sem desestabilizar sua estrutura?

Próximos passos

Nas próximas pesquisas, Oei pretende aprofundar sua compreensão sobre como estruturas como o Porfírio estão afetando seu entorno.

Além do dispersão de raios cósmicos, calor e átomos pesados, o magnetismo é uma área de especial interesse.

O magnetismo em nosso planeta é fundamental para o florescimento da vida, então eles desejam entender como ele se originou.

Sabe-se que o magnetismo permeia a teia cósmica, seguindo uma hierarquia que vai dos filamentos de matéria escura e gás até as galáxias, depois as estrelas e, finalmente, os planetas.

Isso indicaria que existe uma conexão, ou até mesmo um sistema de transferência de magnetismo completo, entre esses elementos cósmicos e sua ligação.

A questão que guiará a próxima pesquisa é: “Onde ele começa? Esses jatos gigantes disseminam magnetismo pelo cosmos?”, indaga Oei.

 

Fonte: CNN

Imagens: Notícia Brasil, Sputnik

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