Astrônomos descobrem loops magnéticos em torno de buraco negro supermassivo
Uma sobreposição de posições de pontos de maser H2O e a imagem contínua de 21,9 GHz do componente de rádio S1 de NGC 1068. Crédito: The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad864f
NGC 1068 é uma galáxia brilhante bem conhecida, relativamente próxima, com um buraco negro supermassivo em seu centro. Apesar do seu estatuto de alvo popular para os astrónomos, o seu disco de acreção está obscurecido por espessas nuvens de poeira e gás. Com alguns anos-luz de diâmetro, o disco de acreção externo é pontilhado por centenas de fontes distintas de masers de água que sugeriram durante décadas estruturas mais profundas.
Masers são faróis distintos de radiação eletromagnética que brilham em comprimentos de onda de microondas ou rádio; na radioastronomia, os masers de água observados a uma frequência de 22 GHz são particularmente úteis porque podem brilhar através de grande parte da poeira e do gás que obscurecem os comprimentos de onda ópticos.
Liderada pelo astrônomo Jack Gallimore, da Bucknell University, uma equipe internacional de astrônomos e estudantes começou a observar NGC 1068 com dois objetivos em mente: mapeamento astrométrico do contínuo de rádio da galáxia e medições de polarização de seus masers de água.
“NGC 1068 é um pouco VIP entre as galáxias ativas”, diz a co-autora C. M. Violette Impellizzeri. “É extraordinariamente poderoso, com um buraco negro e um disco de acreção lateral. E por estar tão próximo, foi muito, muito bem estudado em detalhe.” No entanto, Gallimore e a sua equipa decidiram olhar para a NGC 1068 de uma forma completamente nova. O artigo deles foi publicado no The Astrophysical Journal Letters.
Observações desta natureza basearam-se no recentemente atualizado High Sensitivity Array (HSA), que consiste nos telescópios NSF NRAO no Karl G. Jansky Very Large Array, no Very Long Baseline Array e no Green Bank Telescope interligados em rede e totalmente apoiados por NSF NRAO.
Ao medir a polarização dos masers de água, bem como a continuidade das emissões de rádio da NGC 1068, a equipe gerou um mapa que revela a fonte compacta de rádio agora conhecida como NGC 1068*, bem como misteriosas estruturas estendidas de emissões mais fracas.
O mapeamento da distribuição astrométrica de NGC 1068 e seus masers de água revelou que eles estão espalhados ao longo de filamentos de estrutura. “Realmente ficou claro nessas novas observações que esses filamentos de manchas de maser se alinham como contas em um cordão”, resumiu Gallimore.
A equipe ficou surpresa ao ver que há um claro deslocamento – um ângulo de deslocamento – entre o contínuo de rádio, mostrando as estruturas no núcleo da galáxia e a localização dos próprios masers. “A configuração é instável, então provavelmente estamos observando a origem de um fluxo lançado magneticamente.”
As medições
HSA da polarização destes masers de água revelaram evidências impressionantes de campos magnéticos. “Ninguém jamais viu polarização em masers de água fora da nossa galáxia”, enfatizou Gallimore. Semelhante às estruturas em loop vistas na superfície do nosso Sol como proeminências, o padrão de polarização destas masers de água indica claramente que os campos magnéticos também estão na raiz destas estruturas à escala de anos-luz.
