Astrônomos capturam uma erupção vulcânica de buraco negro enorme perto da Terra que se estende 16 vezes a lua cheia no céu

Astrônomos capturam uma erupção vulcânica de buraco negro enorme perto da Terra que se estende 16 vezes a lua cheia no céu

Centaurus A é uma galáxia elíptica gigante ativa a 12 milhões de anos-luz de distância. Em seu núcleo está um buraco negro com uma massa de 55 milhões de sóis. Esta imagem mostra a galáxia em comprimentos de onda de rádio, revelando enormes lóbulos de plasma que vão muito além da galáxia visível, ocupando apenas um pequeno ponto no centro da imagem. Os pontos no fundo não são estrelas, mas sim galáxias de rádio muito parecidas com Centaurus A, a distâncias muito maiores. Crédito: Ben McKinley, ICRAR / Curtin and Conor Matherne, Louisiana State University

Os astrônomos produziram a imagem mais abrangente das emissões de rádio da massa de alimentação ativa mais próxima Buraco negro à terra.

Esta emissão é desencadeada por um buraco negro central na galáxia Centaurus A, a cerca de 12 milhões de anos-luz de distância.

Quando um buraco negro se alimenta do gás em queda, ele ejeta material quase à velocidade da luz, fazendo com que “bolhas de rádio” cresçam ao longo de centenas de milhões de anos.

Vista da Terra, a erupção do Centaurus A agora se estende por oito graus no céu – o comprimento de 16 luas cheias colocadas lado a lado.

Tirada com o telescópio Murchison Widefield Array (MWA) no interior da Austrália Ocidental.

Rádio Centauri é uma imagem de vários comprimentos de onda

Centaurus A é uma galáxia elíptica gigante ativa a 12 milhões de anos-luz de distância. Em seu núcleo está um buraco negro com uma massa de 55 milhões de sóis. Esta imagem composta mostra a galáxia e o espaço intergaláctico circundante em vários comprimentos de onda diferentes. O plasma de rádio é mostrado em azul e parece interagir com os gases emissores de raios-X quentes (laranja) e hidrogênio neutro frio (roxo). Nuvens emanando de Halpha (em vermelho) também aparecem acima da porção ótica principal da galáxia que fica entre os dois pontos de rádio mais brilhantes. O “fundo” aparece em comprimentos de onda óticos, mostrando estrelas em nossa galáxia, a Via Láctea, que já estão em primeiro plano. Crédito: Connor Matherne, Louisiana State University (Optical / Halva), Kraft et al. (Raios-X), Struve et al. (Olá), Ben McKinley, ICRAR / Kurten. (rádio)

A pesquisa foi publicada na revista em 22 de dezembro de 2021 Astronomia Natural.

O autor principal, Dr. Benjamin McKinley, da Curtin University Node, Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR), ele disse que a imagem revela novos detalhes surpreendentes sobre a emissão de rádio da galáxia.

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“Essas ondas de rádio vêm da matéria sendo absorvida pelo buraco negro supermassivo no centro da galáxia”, disse ele.

“Ele forma um disco ao redor do buraco negro e, quando a matéria se separa perto do buraco negro, poderosos jatos se formam em ambos os lados do disco, ejetando a maior parte do material para o espaço, a distâncias de talvez mais de um milhão de anos-luz.

“As observações anteriores de rádio não foram capazes de lidar com o brilho extremo dos jatos e os detalhes da região maior ao redor da galáxia foram distorcidos, mas nossa nova imagem supera essas limitações.”

Vídeo mostrando a galáxia radioativa, Centaurus A, que hospeda o buraco negro mais próximo alimentando ativamente a Terra. O vídeo mostra o tamanho aparente da galáxia na luz, raios-X e comprimentos de onda submilimétricos da Terra em comparação com a lua. Ele é então ampliado para mostrar a extensão massiva de bolhas ao redor que são observadas em comprimentos de onda de rádio. Os astrônomos produziram a imagem mais abrangente das emissões de rádio do buraco negro supermassivo mais próximo que alimenta a Terra.

Centaurus A é a rádio galáxia mais próxima de nossa galáxia via Láctea.

“Podemos aprender muito com o Centaurus A em particular, só porque está tão perto e podemos ver com tantos detalhes”, disse o Dr. McKinley.

“Não apenas em comprimentos de onda de rádio, mas também em todos os outros comprimentos de onda de luz.

“Nesta pesquisa, fomos capazes de combinar observações de rádio com dados ópticos e de raios-X, para nos ajudar a entender melhor a física desses buracos negros supermassivos.”

MWA Tiles 107 Outlier

O bloco 107, ou “fora” como é conhecido, é um dos 256 blocos do MWA, localizado a 1,5 km do núcleo do telescópio. As telhas de iluminação e a paisagem antiga são a lua. Crédito: Pete Wheeler, ICRAR

O astrofísico Dr. Massimo Gaspari, do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália, disse que o estudo apóia uma nova teoria conhecida como “acreção fria caótica” (CCA), que surgiu em vários campos.

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“Neste modelo, nuvens de gás frio no halo galáctico se condensam e caem sobre as regiões centrais, alimentando o buraco negro supermassivo”, disse ele.

“Como resultado dessa chuva, o buraco negro interage poderosamente, liberando energia de volta por meio de jatos de rádio que inflam os lóbulos incríveis que vemos na imagem do MWA”, concluiu o Dr.

O Dr. McKinley disse que a galáxia parece ser mais brilhante no centro, onde é mais ativa e há muita energia.

“Então, será mais fraco quando você sair, porque a energia se perdeu e as coisas se acomodaram”, disse ele.

“Mas existem características interessantes onde as partículas carregadas aceleram e interagem com campos magnéticos fortes.”

O Diretor do MWA, Professor Stephen Tingay, disse que a pesquisa foi possível devido ao campo de visão extremamente amplo do telescópio, localização soberba de rádio silencioso e excelente sensibilidade.

“O MWA é um precursor do Square Kilometer Array (SKA) – uma iniciativa global para construir os maiores radiotelescópios do mundo na Austrália Ocidental e na África do Sul”, disse ele.

“O amplo campo de visão e, consequentemente, a enorme quantidade de dados que podemos coletar, significa que o potencial de detecção de cada observação MWA é muito alto. Isso representa um grande passo em direção a um SKA maior.”

Referência: “Multiscale Feedback and Feed in the Closest Radio Galaxy Centaurus A” Por B. McKinley, S. J. Tingay, M. Gaspari, R. P. Kraft, C. Matherne, A. R. Offringa, M. McDonald, MS Calzadilla, S. Veilleux, SS Shabala , SDJ Gwyn, J. Bland-Hawthorn, D. Crnojević, BM Gaensler e M. Johnston-Hollitt, 22 de dezembro de 2021, disponível aqui. astronomia natural.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01553-3

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O Murchison Widefield Array é um MWA operado e operado pela Curtin University em nome de um consórcio internacional, localizado no Murchison Radio Astronomy Observatory, no oeste da Austrália. O observatório é administrado pela CSIRO, a agência científica nacional da Austrália, e foi estabelecido com o apoio dos governos australiano e da Austrália Ocidental. Reconhecemos que os Wajarri Yamatji são os proprietários tradicionais do local do observatório.

O Pawsey Supercomputing Research Centre em Perth – uma instalação de supercomputação Tier 1 financiada nacionalmente – ajudou a armazenar e processar as anotações MWA usadas nesta pesquisa.

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