Um consórcio internacional de astrônomos obteve, pela primeira vez, uma imagem que reúne simultaneamente a sombra do buraco negro supermassivo no centro da galáxia Messier 87 (M87) e o jato de matéria que ele projeta para o espaço. O registro foi feito em 2018 por meio da combinação de sinais de três redes de radiotelescópios — GMVA, ALMA e GLT — operando em sincronia como se fossem um gigantesco telescópio do tamanho da Terra.
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Observação inédita combina duas estruturas-chave
Até agora, pesquisadores haviam conseguido imagens separadas da região próxima ao buraco negro e do jato relativístico, mas nunca em um único quadro. A nova fotografia mostra a base do jato emergindo do anel luminoso de matéria que orbita o buraco negro, permitindo examinar a ligação entre esses fenômenos. Segundo especialistas envolvidos na pesquisa, o resultado oferece pistas valiosas sobre o mecanismo que acelera partículas a velocidades próximas à da luz.
O objeto central, situado a cerca de 55 milhões de anos-luz da Terra, possui massa estimada em 6,5 bilhões de sóis. A sombra observada é produzida quando o intenso campo gravitacional curva a luz, criando um anel brilhante e uma região escura no centro. Já o jato se estende por milhares de anos-luz e transporta plasma para além dos limites da galáxia.
Três redes de rádio formam um telescópio planetário
O Global Millimetre VLBI Array (GMVA) reuniu 14 antenas distribuídas na Europa e na América do Norte. Para complementar esse alinhamento predominantemente leste-oeste, os cientistas integraram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), no Chile, e o Greenland Telescope (GLT). De acordo com dados oficiais, a adição do ALMA — localizado no hemisfério sul — foi decisiva para capturar detalhes da sombra do buraco negro e, simultaneamente, partes internas do jato.
A pesquisa utilizou interferometria de linha de base muito longa (VLBI) em comprimento de onda de 3,5 mm, diferente dos 1,3 mm empregados pelo Event Horizon Telescope em 2017. A variação permitiu registrar um anel aproximadamente 50 % maior e mais espesso, revelando camadas de material que caem em direção ao buraco negro. Simulações de computador indicam que essa porção adicional de gás e poeira não era visível em imagens anteriores.
Entendendo a formação de jatos relativísticos
A origem dos jatos produzidos por buracos negros supermassivos permanece uma das questões centrais da astrofísica. Relatórios indicam que a interação entre fortes campos magnéticos e o disco de acreção pode canalizar parte da matéria para fora, em vez de engoli-la. No entanto, o ponto exato onde o jato ganha impulso — a chamada base — ainda gera debate.
Com a nova imagem, os cientistas observaram esse ponto de transição com resolução sem precedentes. “Ver o jato emergir do anel de emissão nos ajuda a restringir modelos teóricos”, afirmou Thomas Krichbaum, do Instituto Max Planck de Radioastronomia. Futuras campanhas devem repetir o experimento em múltiplas frequências para mapear diferentes camadas de plasma e analisar variações temporais.
Próximos passos e expectativas
Segundo a equipe, estão programadas novas observações da M87 nos próximos anos para monitorar mudanças estruturais no jato e na região ao redor do horizonte de eventos. Ao comparar dados obtidos em diferentes épocas, os pesquisadores pretendem medir a velocidade do fluxo de matéria e verificar se o anel sofre variações de brilho ou diâmetro.
Imagem: R.-S. Lu SHAO E. Ros MPIfR S. Dagnello NRAO
Além de aprofundar o conhecimento sobre buracos negros, o estudo auxilia a compreender processos comuns em núcleos galácticos ativos. Especialistas destacam que fenômenos semelhantes podem ocorrer em outras galáxias e influenciar a evolução de seus ambientes, regulando a formação de estrelas e a distribuição de gás.
Impacto para o leitor
Na prática, desvendar como buracos negros lançam jatos de alta energia contribui para refinar modelos de física de partículas em condições extremas e aprimorar algoritmos de processamento de sinais astronômicos — tecnologias que podem repercutir em sistemas de comunicação, sensoriamento remoto e computação de alto desempenho. Para entusiastas da ciência, o resultado reforça a capacidade da colaboração global em superar limites de observação e obter imagens de estruturas que até pouco tempo eram consideradas inalcançáveis.
Curiosidade
Embora a M87 seja famosa pelo jato de plasma, há cerca de um século os astrônomos notaram o fenômeno pela primeira vez usando telescópios ópticos convencionais. Hoje, sensores de rádio milimétrico revelam detalhes milhões de vezes menores que a largura do jato observado na década de 1910, demonstrando como a instrumentação evoluiu para desvendar os segredos de objetos extremos do Universo.
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