Em abril de 2019, o Telescópio Horizonte de Eventos (EHT) fez história quando divulgou a primeira imagem de um buraco negro. A imagem capturou o brilho do disco de acreção que circunda o buraco negro supermassivo (SMBH) no centro do Galáxia M87localizado a 54 milhões de anos-luz de distância. Devido à sua aparência, o disco que circunda este SMBH para além do seu horizonte de eventos (composto por gás, poeira e fotões) foi comparado a um “anel de fogo”. Desde então, o EHT tem fotografado ativamente vários outros SMBH, incluindo Sagitário A* no centro da Via Láctea!
Além disso, o EHT revelou detalhes adicionais sobre M87, como a primeira imagem de um anel de fotões e uma imagem que combina o SMBH e o seu jato relativístico que emana do seu centro. Mais recentemente, o EHT divulgou os resultados da sua última campanha de observação. Estas observações revelaram uma brilho espetacular emergindo do poderoso jato relativístico do M87. Esta explosão liberou uma enorme quantidade de energia em vários comprimentos de onda, incluindo a primeira explosão de raios gama de alta energia observada em mais de uma década.
O EHT é uma colaboração internacional de investigadores de treze universidades e institutos de todo o mundo que combina dados de mais de 25 telescópios terrestres e espaciais. A pesquisa, publicada recentemente na revista Astronomia e Astrofísicafoi conduzido pela Event Horizon Telescope Collaboration, o grupo de trabalho científico Event Horizon Telescope- Multi-wavelength, o Colaboração do Telescópio de Grande Área Fermio Colaboração HESSo Colaboração MÁGICAo Colaboração VERDADEe o Colaboração EAVN.
O estudo apresenta os dados da segunda campanha observacional EHT realizada em abril de 2018, que obteve espectros quase simultâneos da galáxia com a mais ampla cobertura de comprimento de onda já coletada. Giacomo Principe, coordenador do artigo, é pesquisador da Universidade de Trieste associado ao Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) e o Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN). Como ele explicou em um recente EHT Comunicado de imprensa:
“Tivemos a sorte de detectar uma explosão de raios gama do M87 durante esta campanha EHT de vários comprimentos de onda. Isto marca o primeiro evento de explosão de raios gama observado nesta fonte em mais de uma década, permitindo-nos restringir com precisão o tamanho da região responsável pela emissão de raios gama observada. As observações – tanto as recentes com um conjunto EHT mais sensível como as planeadas para os próximos anos – fornecerão informações valiosas e uma oportunidade extraordinária para estudar a física que rodeia o buraco negro supermassivo de M87. Esses esforços prometem lançar luz sobre a conexão disco-jato e descobrir as origens e os mecanismos por trás da emissão de fótons de raios gama.”
A segunda campanha EHT e de vários comprimentos de onda aproveitou dados de mais de duas dúzias de instalações observacionais de alto perfil, incluindo o da NASA Telescópio Espacial Fermi de Raios Gama – Telescópio de Grande Área (Fermi-LAT), o Telescópio Espacial Hubble (HST), Matriz de telescópio espectroscópico nuclear (NuSTAR), o Observatório de raios X Chandrae o Observatório Neil Gehrels Swift. Isso foi combinado com dados dos três maiores conjuntos de Telescópios Atmosféricos Cherenkov de Imagem do mundo – o Sistema estereoscópico de alta energia (HESS), o Principais imagens de raios gama atmosféricos Cherenkov (MÁGICA), e o Sistema de conjunto de telescópios de imagem de radiação muito energético (VERITAS).
Durante a campanha, o telescópio espacial Fermi recolheu dados indicando um aumento nos raios gama de alta energia utilizando o seu instrumento LAT. Chandra e NuSTAR coletaram dados de alta qualidade na banda de raios X, enquanto o Matriz de linha de base muito longa (VLBA) e o Rede VLBI do Leste Asiático (EAVN) obteve dados em radiofrequências. A explosão que estas observações revelaram durou aproximadamente três dias e ocupou uma região com aproximadamente três dias-luz de tamanho, cerca de 170 vezes a distância entre o Sol e a Terra (~170 UA).
A explosão em si estava bem acima das energias normalmente detectadas em torno dos buracos negros e mostrou uma variação significativa no ângulo de posição da assimetria do “horizonte de eventos” do buraco negro e na sua posição. Como Daryl Haggard, professor da Universidade McGill e co-coordenador do grupo de trabalho de múltiplos comprimentos de onda do EHT, explicadoisto sugere uma relação física entre estas estruturas em escalas muito diferentes:
“Na primeira imagem obtida durante a campanha observacional de 2018, vimos que a emissão ao longo do anel não era homogênea, mas apresentava assimetrias (ou seja, áreas mais brilhantes). Observações subsequentes realizadas em 2018 e relacionadas a este artigo confirmaram essa descoberta, destacando que o ângulo de posição da assimetria havia mudado.”
“Como e onde as partículas são aceleradas em jatos de buracos negros supermassivos é um mistério de longa data,” adicionado Sera Markoff, professora da Universidade de Amsterdã, outra co-coordenadora do grupo de trabalho de vários comprimentos de onda do EHT. “Pela primeira vez, podemos combinar imagens diretas das regiões próximas do horizonte de eventos durante explosões de raios gama causadas por eventos de aceleração de partículas e, assim, testar teorias sobre as origens das explosões.”
Esta descoberta poderá criar oportunidades para pesquisas futuras e levar a avanços na nossa compreensão do Universo.
Leitura adicional: EHT, Astronomia e Astrofísica
