VLA REVELA ESTRUTURA DE DUPLA HÉLICE NO JATO DE GALÁXIA MASSIVA 10 de dezembro de 2021
Imagem VLA do jato de M87 no rádio, feita com várias frequências. O jato visto na imagem tem cerca de 8000 anos-luz de comprimento. Esta imagem mostra claramente a estrutura helicoidal em forma de saca-rolhas na parte interna do jato, que tem origem na mancha brilhante à esquerda, no núcleo da galáxia, onde reside um buraco negro supermassivo.
Crédito: Pasetto et al., Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF
Usando o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) da NSF (National Science Foundation), astrónomos mostraram que um jato de material impulsionado do centro de uma galáxia gigante é canalizado por um campo magnético em forma de saca-rolhas até cerca de 3300 anos-luz do buraco negro supermassivo central da galáxia. Esta distância é muito superior à dos campos magnéticos, deste género, já detetados anteriormente em jatos galácticos.
"Ao obter imagens de alta qualidade em vários comprimentos de onda, no rádio, da galáxia Messier 87 (M87), fomos capazes de revelar pela primeira vez a estrutura tridimensional do campo magnético neste jato," disse Alice Pasetto da Universidade Nacional Autónoma do México, líder da equipa. "O material deste jato traça uma dupla hélice, semelhante à estrutura do ADN," acrescentou.
M87 é uma galáxia elíptica gigante a cerca de 55 milhões de anos-luz da Terra. No seu centro esconde-se um buraco negro supermassivo cerca de 6,5 mil milhões de vezes mais massivo do que o Sol. Este buraco negro é o primeiro já fotografado - um feito alcançado pela colaboração mundial EHT (Even Horizon Telescope) e anunciado em 2019. No início deste ano, novas imagens do EHT traçaram o campo magnético na vizinhança do horizonte de eventos do buraco negro.
Pasetto e colegas usaram o VLA para revelar detalhes do campo magnético traçando a polarização, ou alinhamento, das ondas de rádio por ele emitidas, e medindo a força do campo em diferentes partes do jato. As suas observações, feitas usando a configuração mais ampla do VLA, que fornece a resolução mais alta, produziram imagens muito detalhadas do jato da galáxia.
"São esperados campos magnéticos helicoidais perto do buraco negro, e pensa-se que desempenham um papel muito importante na canalização do material para um jato muito estreito, mas não esperávamos encontrar um campo helicoidal tão forte, estendendo-se para tão longe," disse Jose M. Marti, da Universidade de Valência.
Também se espera que o campo magnético enfraqueça com a sua distância ao buraco negro. No entanto, os cientistas sugeriram que as instabilidades no fluxo de material dentro do jato poderiam tornar o campo magnético mais ordenado às distâncias observadas nas novas imagens do VLA. As instabilidades produzem regiões de maior pressão que também comprimem as linhas do campo magnético.
Os astrónomos pensam que esta interação entre as instabilidades no fluxo e o campo magnético é o que produz a estrutura de dupla hélice mostrada pelas imagens do VLA. Se isto está a acontecer no jato de M87, é provável que também esteja a acontecer em jatos semelhantes noutras galáxias, disseram.
"M87 está relativamente perto de nós e o seu jato é muito poderoso, o que a torna um excelente alvo para estudos. As pistas que nos dá podem ajudar-nos a entender este fenómeno muito importante e omnipresente no Universo," disse Jose L. Gomez, do IAA-CSIC (Conselho Superior de Investigações Científicas do Instituto de Astrofísica da Andaluzia), Granada.
Os cientistas relataram os seus achados na revista The Astrophysical Journal Letters.
Imagem VLA do jato de M87 no rádio, usando propriedades de polarização para rastrear as linhas do campo magnético no jeto. Estas linhas seguem a estrutura de dupla hélice. Análises adicionais mostram que a direção dos campos magnéticos é diferente em lados opostos do jato, apoiando a conclusão de que o campo magnético é helicoidal, como um saca-rolhas.
Crédito: Pasetto et al., Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF
