Um jacto de matéria libertado por um monstruoso buraco negro está a proporcionar aos astrónomos um incrível especáculo de luz.
Esta explosão é oriunda de uma bolha de matéria, denominada HST-1, embebida no jacto, um poderoso mas estreito jacto de gás quente produzido por um buraco negro supermassivo que reside no núcleo da gigante galáxia elíptica M87. O HST-1 é tão brilhante que até ultrapassa o brilho do núcleo de M87, cujo monstruoso buraco negro é um dos mais massivos já descobertos.
O amontoado gasoso e brilhante tem deixado os astrónomos boquiabertos. Os astrónomos observaram o HST-1 aumentar gradualmente de brilho durante vários anos, depois diminuir, e seguidamente aumentar outra vez. Dizem que é difícil prever o que irá acontecer posteriormente.
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Nestas imagens do Hubble, o núcleo de M87 encontra-se mais para baixo e para a esquerda do centro. O HST-1 é a região brilhante mesmo ao centro. O brilhante material no canto direito é parte da corrente de partículas no jacto que aumentam de velocidade e brilham no ultravioleta. As imagens mostram o jacto aumentar de brilho ao longo de sete anos.
Crédito: NASA, ESA e J. Madrid (Universidade McMaster)
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O Telescópio Espacial Hubble da NASA segue esta surpreendente actividade há já sete anos, fornecendo a visão ultravioleta mais detalhada do evento. Outros telescópios têm estudado o HST-1 noutros comprimentos de onda, incluíndo no rádio e em raios-X. O Observatório de raios-X, Chandra, foi o primeiro a registar o aumento de brilho no ano 2000. O HST-1 foi descoberto por astrónomos do Hubble em 1999. O nó gasoso está a 214 anos-luz do núcleo galáctico.
Este aumento de brilho pode fornecer novos dados sobre a variabilidade dos jactos dos buracos negros em galáxias distantes, que são difícieis de estudar porque encontram-se demasiado longe. M87 está a 54 milhões de anos-luz no enxame de Virgem, a região do Universo vizinho com a maior densidade de galáxias.
"Eu não esperava que o jacto em M87 ou qualquer outro alimentado pela acreção de um buraco negro aumentasse de brilho desta maneira," diz Juan Madrid, astrónomo da Universidade McMaster em Hamilton, Ontario, que conduziu o estudo do Hubble. "Aumentou de brilho 90 vezes. Mas a questão é, isto acontece a todos os jactos ou núcleos activos, ou estamos a ver alguma espécie de estranho comportamento de M87?"
O Hubble proporciona aos astrónomos uma visão única, perto do ultravioleta, do brilhante jacto, visão esta que não pode ser obtida com telescópios terrestres. "A incrível visão do Hubble permite-nos resolver o HST-1 e separá-lo do buraco negro," explica Madrid.
Apesar das muitas observações do Hubble e de outros telescópios, os astrónomos não sabem ainda o que provoca este aumento de brilho. Uma das explicações mais simples afirma que o jacto está a atingir uma corrente de poeira ou uma nuvem de gás, que brilha devido à colisão. Outra possibilidade é que as linhas do campo magnético do jacto são apertadas, libertando uma imensa quantidade de energia. Este fenómeno é parecido com as proeminências solares expelidas pelo Sol e é até o mesmo mecanismo que cria as auroras da Terra.
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O jacto de gás em M87.
Crédito: NASA, ESA e J. Madrid (Universidade McMaster)
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O disco em torno de um buraco negro de rápida rotação tem linhas do campo magnético que capturam gás ionizado caíndo na direcção do buraco negro. Estas partículas, com a radiação, são libertadas a alta velocidade na direcção oposta à do buraco negro, ao longo das linhas do campo magnético. A energia rotacional do disco de acreção acrescenta momento ao jacto expelido.
Madrid recolheu sete anos de imagens do jacto no arquivo do Hubble para estudar mudanças no comportamento do HST-1 com o passar do tempo. Algumas das imagens foram obtidas em programas que estudaram a galáxia, mas não o jacto.
Ele descobriu dados do instrumento STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) que mostravam um notável aumento de brilho entre 1999 e 2001. Em imagens de 2002 a 2005, o HST-1 continuou a aumentar gradualmente de brilho. Em 2003, o nó do jacto era mais brilhante que o núcleo luminoso de M87. Em Maio de 2005 o HST-1 tornou-se 90 vezes mais brilhante do que era em 1999. Após Maio de 2005 começou a diminuir de brilho, mas intensificou-se novamente em Novembro de 2006. Esta segunda explosão de brilho foi mais ténue que a primeira.
"Ao observar o jacto durante vários anos, fui capaz de seguir o brilho e ver a sua evolução no tempo," afirma Madrid. "Temos sorte em ter telescópios como o Hubble e o Chandra, porque sem eles conseguiríamos ver o aumento de brilho no núcleo de M87, mas não íamos conseguir ver de onde vinha."
Madrid espera que as observações futuras de HST-1 revelem a causa da misteriosa actividade. "Esperamos que as observações proporcionem algumas teorias que nos possam explicar o mecanismo que provoca este aumento de brilho. Os astrónomos gostariam de saber se esta é uma instabilidade instrínseca do jacto quando é expelido do buraco negro, ou se é outra coisa."
Os resultados do estudo estão publicados na edição de Abril de 2009 do Astronomical Journal.
Links:
Notícias relacionadas:
HubbleSite (comunicado de imprensa)
Artigo no Astronomical Journal (requer subscrição)
SPACE.com
Universe Today
New Scientist
Science Daily
PHYSORG.com
Wired
Softpedia
M87:
Wikipedia
SEDS.org
Buracos negros supermassivos:
Wikipedia
Buracos negros:
Wikipedia
Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA
STScI
Wikipedia
Chandra:
Página oficial (Harvard)
Página oficial (NASA)
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