Um telescópio maior que a Terra acaba de revelar o coração oculto de uma galáxia misteriosa
Durante mais de um século e meio, os astrónomos foram cativados pela distante galáxia OJ 287, localizada a cerca de cinco mil milhões de anos-luz da Terra. As suas variações intrigantes no brilho há muito que sugerem que dois enormes buracos negros podem estar a orbitar e a fundir-se no seu centro. Agora, uma equipe internacional liderada pela Dra. Efthalia Traianou da Universidade de Heidelberg capturou uma imagem altamente detalhada do núcleo da galáxia, revelando características nunca antes vistas. Usando um radiotelescópio espacial, os investigadores produziram uma imagem que revela uma secção fortemente curva de um jacto de plasma que flui do centro da galáxia, oferecendo uma nova visão dos ambientes extremos que rodeiam os buracos negros supermassivos.
OJ 287 é classificado como um blazar, um tipo de galáxia ativa conhecida por sua intensa energia e brilho. No seu coração encontra-se um buraco negro supermassivo que atrai matéria do espaço próximo e impulsiona parte dela para fora em colossais jatos de plasma cheios de radiação, calor, campos magnéticos e partículas pesadas. “Nunca havíamos observado antes uma estrutura na galáxia OJ 287 com o nível de detalhe visto na nova imagem”, disse o Dr. Traianou, pesquisador de pós-doutorado que trabalha com o Dr. Roman Gold no Centro Interdisciplinar de Computação Científica da Universidade de Heidelberg.
A imagem penetra profundamente no centro da galáxia, revelando uma estrutura de jato em forma de fita, fortemente curvada, e fornecendo pistas sobre a composição e o movimento do plasma. Algumas áreas atingem temperaturas de cerca de dez biliões de graus Kelvin, mostrando quanta energia está a ser libertada perto do buraco negro. Os cientistas também detectaram uma nova onda de choque se formando e colidindo ao longo do jato, que eles associaram aos níveis de energia de trilhões de elétrons-volt observados em um sinal incomum de raios gama detectado em 2017.
Para obter esta visão notável, os investigadores usaram um rádio interferómetro terra-espaço que combinou um radiotelescópio na órbita da Terra (a antena de dez metros da missão RadioAstron a bordo do satélite Spektr-R) com 27 observatórios terrestres em todo o mundo. Ao vincular os sinais desses observatórios, eles criaram efetivamente um telescópio virtual cinco vezes maior que o diâmetro da Terra. A extraordinária resolução da imagem resultante vem da medição de como as ondas de luz se sobrepõem, aproveitando ao máximo as propriedades ondulatórias da própria luz.
A imagem interferométrica sustenta a suposição de que um buraco negro supermassivo binário está localizado dentro da galáxia OJ 287. Também fornece informações importantes sobre como os movimentos de tais buracos negros influenciam a forma e a orientação dos jatos de plasma emitidos. “As suas propriedades especiais tornam a galáxia uma candidata ideal para futuras pesquisas sobre a fusão de buracos negros e as ondas gravitacionais associadas”, afirma Efthalia Traianou.
Instituições da Alemanha, Itália, Rússia, Espanha, Coreia do Sul e EUA contribuíram para a investigação. Foi apoiado por diversas instituições de pesquisa e financiamento. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Astronomia e Astrofísica.
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