Quando um buraco negro gira, ele pode produzir uma coluna de material enrolada com força, ou jato, explodindo para longe dele.
Cygnus A é uma galáxia no meio de um aglomerado de galáxias que tem um jato desse tipo longe de um buraco negro supermassivo em seu centro.
Dados do Chandra revelam que este jato saltou de uma parede de gás quente, depois perfurou um buraco em uma nuvem de partículas.
Ao estudar jatos como esses, os astrônomos podem aprender mais sobre como os buracos negros influenciam seus arredores.
Um jato ricocheteando de um buraco negro gigante foi capturado pelo Chandra X-ray Observatory da NASA , conforme relatado em nosso mais recente comunicado à imprensa . Nesta imagem composta de Cygnus A, os raios X de Chandra (vermelho, verde e azul que representam os raios X de baixa, média e alta energia) são combinados com uma visão óptica do Telescópio Espacial Hubble das galáxias e estrelas no mesmo campo de visão. Os dados de Chandra revelam a presença de poderosos jatos de partículas e energia eletromagnética que saíram do buraco negro. O jato da esquerda bateu em uma parede de gás quente, depois ricocheteou para abrir um buraco em uma nuvem de partículas energéticas, antes de colidir com outra parte da parede de gás.
Uma versão rotulada descreve os principais recursos descritos acima. A figura principal mostra a localização do buraco negro supermassivo , os jatos, o ponto em que o jato à esquerda ricocheteou em uma parede de gás intergaláctico ("hotspot E") e o ponto em que o jato atingiu o gás intergaláctico por segundo. time ("hotspot D"). A inserção contém uma visão de perto dos pontos de acesso à esquerda e o orifício perfurado pelo jato rebote, que circunda o hotspot E. A imagem no fundo combina os raios X de todas as três faixas de energia para dar a maior sensibilidade para mostrar estruturas como o buraco.
O buraco é visível porque o caminho do jato de ressalto entre os pontos de acesso E e D é quase diretamente ao longo da linha de visão para a Terra, como mostrado pela figura esquemática que mostra a vista de Cygnus A de cima. Um rebote semelhante do jato provavelmente ocorreu entre os pontos críticos A e B, mas o buraco não é visível porque o caminho não está ao longo da linha de visão da Terra.
Esquemático de cima
Crédito: NASA / CXC / M.Weiss
Esquemático, nossa visão
Crédito: NASA / CXC / M.Weiss
Cygnus A é uma grande galáxia que fica no meio de um aglomerado de galáxias a cerca de 760 milhões de anos-luz da Terra. Um buraco negro supermassivo no centro de Cygnus A está crescendo rapidamente à medida que puxa material em torno dele em seu alcance gravitacional. Durante esse processo, parte desse material é redirecionado para longe do buraco negro na forma de feixes estreitos ou jatos. Tais jatos podem afetar significativamente como a galáxia e seus arredores evoluem.
Em uma observação profunda que durou 23 dias, os cientistas usaram o Chandra para criar um mapa altamente detalhado dos jatos e do gás intergalático, que eles usaram para rastrear o caminho dos jatos a partir do buraco negro. O jato da esquerda se expandiu após o ricocheteamento e criou um buraco na nuvem circundante de partículas que tem entre 50.000 e 100.000 anos-luz de profundidade e apenas 26.000 anos-luz de largura. Por contexto, a Terra está localizada a cerca de 26.000 anos-luz do centro da galáxia da Via Láctea.
Os cientistas estão trabalhando para determinar quais formas de energia - energia cinética , calor ou radiação - o jato carrega. A composição do jato e os tipos de energia determinam como o jato se comporta quando ricocheteia, como o tamanho do buraco que ele cria. Modelos teóricos do jato e suas interações com o gás circundante são necessários para tirar conclusões sobre as propriedades do jato.
A energia produzida pelos jatos de buracos negros pode aquecer o gás intergaláctico nos aglomerados de galáxias e evitar que ele resfrie e formando um grande número de estrelas em uma galáxia central como Cygnus A. Assim, estudar Cygnus A pode dizer aos cientistas mais sobre como jatos de buracos negros interagem com seus arredores.
Estes resultados foram apresentados no 233º encontro da American Astronomical Society em Seattle, WA, em um estudo liderado por Amalya Johnson, da Universidade de Columbia, em Nova York. O Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, administra o programa Chandra para o Diretório de Missões Científicas da NASA em Washington. O Smithsonian Astrophysical Observatory, em Cambridge, Massachusetts, controla a ciência e as operações de voo do Chandra.
