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Imagens da sombra do buraco negro M87 * obtidas usando simulações geométricas e telescópios EHT em 2009-2017 |
Os cientistas levantaram os dados de arquivo de observações astronômicas e descobriram que a sombra do buraco negro M87 * muda ao longo do tempo - ela pisca e treme. Os resultados do estudo são publicados no Astrophysical Journal.
Em 2017, o Event Horizon Telescope (EHT) recebeu a primeira fotografia de um buraco negro na história das observações astronômicas. Ele captura o buraco negro supermassivo M87 * no centro da galáxia elíptica Messier 87 (M87) na constelação de Virgem.
A relatividade geral prevê que objetos superdensos, como buracos negros, distorcem o espaço-tempo e aquecem o material ao redor até o ponto em que ele começa a brilhar. O espaço-tempo curvo "destacado", de acordo com a teoria, dá uma sombra assimétrica.
A imagem de 2017 confirmou totalmente a teoria. A sombra crescente M87 * com distribuição de brilho desigual é claramente visível nela.
Cientistas da colaboração EHT decidiram levantar os dados arquivados do Event Horizon Telescope para 2009-2013 e ver como a área de sombra se comportou anteriormente.
O projeto começou em 2009, mas até 2012 o array EHT incluía apenas três radiotelescópios, em 2013 eram quatro deles, e em 2017 - cinco. Depois disso, a qualidade das imagens aumentou dramaticamente e os cientistas receberam a primeira foto de um buraco negro. Este evento foi anunciado em abril de 2019.
Como os dados de 2009-2013 são muito menos detalhados do que as observações de 2017, os cientistas usaram modelagem estatística baseada em suposições geométricas para compará-los.
A análise dos dados arquivados mostrou que a sombra já estava presente em observações anteriores. Sua localização e tamanho não mudaram desde 2009, mas durante esse tempo a distribuição azimutal do brilho mudou várias vezes. Acontece que o setor escuro da sombra está em constante movimento e o anel "brilha" por assim dizer.
Os autores explicam a oscilação pelo fato de que o gás que cai em um buraco negro aquece até bilhões de graus, ioniza e torna-se turbulento na presença de campos magnéticos. Como o fluxo de matéria é turbulento, o brilho do anel fica oscilando com o tempo.
Os cientistas observam que esta hipótese lança dúvidas sobre alguns modelos teóricos de acréscimo, e mais observações são necessárias para confirmá-la.
Os autores esperam que a expansão das capacidades do EHT através da adição de novos telescópios permitirá no futuro obter uma imagem mais detalhada da sombra do buraco negro M87 * e do jato mais interno da rádio galáxia M87.