Os astrônomos conduziram o maior levantamento de rádio do universo usando o maior e mais sensível conjunto de radiotelescópios de baixa frequência do mundo, LOFAR (ou Low Frequency Array), revelando 13,7 milhões de objetos e eventos cósmicos. Estes incluem jatos de buracos negros supermassivos, galáxias em colisão e explosões de supernovas que marcam a morte de estrelas massivas e o nascimento de estrelas de nêutrons inimaginavelmente densas.
O chamado LOFAR Two-Meter Sky Survey (LoTSS-DR3) fornece uma demonstração impressionante do que os astrônomos sabem comprimento de onda Nossos olhos evoluíram para ver ondas de rádio invisíveis. O LoTSS-DR3 poderia, portanto, revolucionar a nossa compreensão dos grandes jactos e das emissões de rádio associadas resultantes da sua actividade. buraco negro supermassivo e a nossa compreensão de como estas saídas financeiras moldam o ambiente como um todo galáxia.
“Podemos estudar diferentes tipos de buracos negros supermassivos e os seus jatos de rádio em diferentes fases da sua evolução, mostrando que as suas propriedades dependem não apenas do próprio buraco negro, mas também da galáxia e do ambiente em que reside,” disse Martin Hardcastle, da Universidade de Hertfordshire, no Reino Unido. disse em um comunicado.
Jatos de buraco negro etc.
Buracos negros supermassivos com massas de milhões ou até bilhões de vezes a do Sol são encontrados nos centros de todas as grandes galáxias, mas nem todas as galáxias são definidas como ativas. Quando esses titãs cósmicos são cercados por nuvens rotativas de material chamadas discos de acreção que os alimentam gradualmente, diz-se que eles estão em uma região chamada núcleo galáctico ativo (AGN).
A imensa atração gravitacional do buraco negro supermassivo central faz com que o disco de acreção emita luz brilhante através do espectro eletromagnético. Contudo, este não é o único fenômeno em que as AGNs se destacam.
Os buracos negros são notórios “comedores de lixo”, o que significa que grande parte da matéria que gira em torno deles não lhes é alimentada, mas é direcionada para os seus pólos por fortes campos magnéticos. Aqui, estas partículas carregadas são aceleradas quase à velocidade da luz e ejetadas em jatos gêmeos paralelos que podem atingir muito além dos limites da galáxia hospedeira do buraco negro supermassivo.
A maioria das emissões detectadas pelo LOFAR provém destas partículas de alta velocidade que se movem em campos magnéticos, produzindo ondas de rádio. Isto permitiu aos astrónomos rastrear ejeções de buracos negros supermassivos, o que é importante para compreender como esta injeção de energia afeta a evolução das galáxias hospedeiras, e também descobriu alguns dos maiores e mais antigos núcleos galácticos ativos radiobrilhantes (também conhecidos como rádio galáxias).
No entanto, estas emissões não se limitam aos jatos supermassivos. O LoTSS-DR3 também rastreia ondas de rádio de galáxias em fusão, supernovas e outros eventos cósmicos poderosos que podem acelerar partículas quase à velocidade da luz, ou “velocidades relativísticas”. Este método permite à equipe estudar um aspecto do universo: a taxa de natalidade de estrelas em milhões de galáxias.
“Ao estudar muitos aglomerados de galáxias, podemos mostrar que enormes choques e turbulências levam as partículas a acelerar e aumentar os campos magnéticos a milhões de anos-luz de distância”, disse Andrea Botteon, membro da equipe do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália (INAF), no comunicado. “Agora estamos vendo algo acontecendo em uma extensão muito maior do que o esperado anteriormente”.
Mais perto de casa, os dados do LOFAR também revelam aspectos anteriormente ocultos da Via Láctea.
“Este novo conjunto de dados também fornece uma visão única do campo magnético da nossa Via Láctea”, disse Marijke Haverkorn, membro da equipe, da Universidade Radboud. “Como estamos localizados dentro da Via Láctea, precisamos de dados de uma grande área do céu para mapear esses campos magnéticos. A faixa de comprimento de onda única do LOFAR nos permite fazer isso com uma precisão sem precedentes.”
O LoTSS-DR3 também revelou emissões de rádio que parecem ser produzidas por interações entre exoplanetas, exoplanetas e suas estrelas hospedeiras.
A equipe agora planeja desenvolver o LoTSS-DR3, um esforço que se beneficiará da próxima atualização do LOFAR. Espera-se que o LOFAR 2.0 atualizado seja capaz de medir duas vezes mais rápido que o instrumento atual, o que, juntamente com um melhor processamento de dados, deverá melhorar significativamente os dados de alta resolução.
“LoTSS-DR3 não é um ponto final, mas um marco importante”, disse Wendy Williams, cientista do Square Kilometer Array Observatory. “Novas instalações como o LOFAR 2.0 nos permitirão mapear o universo do rádio com maior sensibilidade e resolução, estendendo o legado desta pesquisa para o futuro.”
As descobertas da equipe são publicadas na revista Astronomia e Astrofísica.
