Estimativa bem-sucedida da força do campo magnético do buraco negro M87 por pesquisadores locais: Seoul Economic Daily

Uma visão polarizada do buraco negro M87. Imagem cortesia do Instituto de Pesquisa Astronômica da Coreia

O Instituto de Pesquisa Astronômica da Coreia anunciou no dia 30 que uma equipe de pesquisa internacional conjunta, incluindo pesquisadores, conseguiu estimar a força do campo magnético do jato do buraco negro M87.

M87 é o primeiro buraco negro observado pelo Event Horizon Telescope (EHT) em 2019.

Os astrônomos especulam que os campos magnéticos estão fortemente envolvidos na formação de jatos provenientes de buracos negros.

Um fluxo é um fluxo rápido de substâncias como gases e líquidos, e é criado pela ejeção de material de uma região mais densa para uma região menos densa através de uma estrutura como um bocal. A poderosa ejeção do jato é causada pela interação do buraco negro com o forte campo magnético que envolve o buraco negro, o disco de acreção (ou ejeções dele).

Distribuição de resfriamento radiativo dos jatos ejetados do M87. Fonte: Instituto de Pesquisa Astronômica da Coreia

Até agora, a intensidade do campo magnético dos jatos só poderia ser estimada nas proximidades do buraco negro, onde o jato tem uma alta densidade, mas esta é a primeira vez que a intensidade do campo magnético de um jato longe de um buraco negro foi foi determinado. sido apreciado.

Este estudo utilizou a Rede Conjunta de Observação de Rádio Espacial Coreia-Japão (KVN) do Instituto Coreano de Pesquisa Astronômica e o Observatório Astronômico Nacional do Japão (VERA Array) operado em conjunto pela Rede de Observação de Rádio Espacial Coreia-Japão de sete radiotelescópios. Bandas de frequência de 43 GHz foram observadas ao mesmo tempo.

Com isso, a equipe de pesquisa conseguiu estimar a força do campo magnético analisando o fenômeno do resfriamento da radiação síncrotron, à medida que o plasma dos jatos é resfriado durante o processo de ejeção do jato.

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O resfriamento radiativo é um fenômeno no qual a temperatura corporal diminui quando a quantidade de radiação emitida é maior que a quantidade absorvida. Quando o plasma no jato é movido próximo à velocidade da luz pelo campo magnético, a radiação é emitida e resfriada.

Como o resfriamento radiativo é inversamente proporcional ao quadrado da intensidade do campo magnético, a intensidade do campo magnético pode ser estimada analisando a distribuição de resfriamento da radiação observada em diferentes bandas de frequência (22 GHz, 43 GHz). Azul indica que o plasma está sendo ainda mais resfriado por resfriamento radiativo e vermelho significa que o plasma está sendo menos resfriado.

Gráfico da distribuição da intensidade do campo magnético do M87. Fonte: Instituto de Pesquisa Astronômica da Coreia

Como resultado de uma análise do resfriamento radioativo, a intensidade do campo magnético do jato foi estimada em 0,3 a 1 gauss a uma distância de cerca de 2 a 10 anos-luz do buraco negro (a magnitude do campo magnético da Terra é 0,2 a 0,65 gauss). . Isto significa que o campo magnético de M87 não foi significativamente dissipado por outros factores externos, uma vez que foi ejectado do centro do buraco negro a uma distância de cerca de 10 anos-luz.

“Através das observações quase simultâneas do Observatório Conjunto de Rádio Espacial Coreia-Japão, fomos capazes de compreender a força do campo magnético do jato”, disse o Dr. Hyunwook Noh do Instituto de Pesquisa Astronômica da Coreia, primeiro autor deste artigo. Longe do centro do buraco negro supermassivo. “Iremos identificar e investigar o mecanismo de formação dos jatos, comparando-o com a pesquisa atual da teoria dos jatos.”

“A análise comparativa das observações do VLFMRF é uma técnica de investigação importante para a compreensão das propriedades físicas dos jactos”, disse o Dr. Sun Bong-won, do Instituto de Investigação Astronómica da Coreia. “Portanto, esperamos a continuação conjunta da investigação e dos resultados no futuro.”

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