Imagem inédita revela jato de plasma “quebrado” na galáxia OJ 287

Uma equipa internacional apresentou a imagem mais detalhada já obtida do núcleo da galáxia OJ 287, um blazar localizado a cerca de cinco mil milhões de anos-luz. O registo mostra um jato de plasma curvado em três pontos distintos, fenómeno que apoia a hipótese de existirem dois buracos negros supermassivos em órbita de colisão no centro deste objeto.

Blazar com dupla de buracos negros de massas extremas

OJ 287 é classificado como blazar, categoria reservada a quasares cujos jatos relativísticos estão quase alinhados com a linha de visão da Terra, o que intensifica o brilho observado. No interior da galáxia encontram-se dois buracos negros: o principal, com cerca de 18 mil milhões de massas solares, e um secundário, estimado em 150 milhões de massas solares.

A interação entre ambos produz variações de luminosidade regulares. O corpo maior apresenta um ciclo de aproximadamente 60 anos, enquanto o menor completa uma órbita em torno do companheiro em 12 anos. Durante cada passagem, o buraco negro secundário atravessa o disco de acreção do primário, subtraindo matéria, formando o seu próprio disco e gerando temporariamente um segundo jato. Em 2021, este processo provocou um aumento de brilho em apenas 12 horas, equivalente à emissão conjunta de cem galáxias médias.

“Supertelescópio” combina antenas terrestres e satélite

A nova imagem resulta da combinação de dados do Very Long Baseline Array (VLBA) — rede norte-americana de dez radiotelescópios — com medições do satélite russo RadioAstron, recolhidas entre 2014 e 2017. Ao operar de forma conjunta, os instrumentos formaram um observatório virtual com resolução cinco vezes superior ao diâmetro da Terra, permitindo ampliar uma região com apenas um terço de ano-luz de diâmetro.

A resolução alcançada expôs três dobras bem definidas ao longo do jato permanente do buraco negro principal. Entre os três anos de monitorização, a inclinação total variou cerca de 30 graus. Os investigadores interpretam esta torção como resultado da influência gravitacional do corpo secundário, que altera o eixo de emissão do jato ao longo do tempo.

A análise identificou ainda uma onda de choque dentro da estrutura, responsável pela libertação de radiação de alta energia. Telescópios espaciais como o Fermi e o Swift já registaram rajadas de raios gama provenientes dessa mesma zona, reforçando a correlação entre a morfologia do jato e as emissões observadas noutros comprimentos de onda.

Temperaturas aparentes de dez biliões de graus

Algumas secções do jato parecem atingir temperaturas da ordem dos dez biliões de graus Celsius. Segundo o estudo, o valor extremo é aparente e deve-se ao fenómeno de irradiação relativística: partículas que se deslocam quase à velocidade da luz na direção do observador sofrem um efeito Doppler que aumenta artificialmente o brilho e, por conseguinte, a temperatura inferida.

Laboratório natural para ondas gravitacionais de baixa frequência

A dupla de buracos negros de OJ 287 constitui um cenário privilegiado para estudar processos de fusão e a emissão associada de ondas gravitacionais. Embora a colisão efetiva ocorra num horizonte temporal muito superior à escala humana, o sistema já liberta sinais gravitacionais demasiado fracos para as tecnologias atuais. A missão LISA, interferómetro espacial da Agência Espacial Europeia com lançamento previsto para meados da década de 2030, deverá possuir sensibilidade suficiente para detetar essas ondas de baixa frequência.

Ao medir a deformação do espaço-tempo originada pela interação entre os dois buracos negros, os cientistas tencionam validar modelos teóricos de evolução de binárias supermassivas e aprofundar a compreensão dos mecanismos que moldam a dinâmica dos jatos relativísticos.

A imagem agora divulgada confirma, portanto, que a força gravitacional exercida pelo buraco negro secundário afeta de forma mensurável a estrutura do jato principal. OJ 287 surge, assim, como um dos exemplos mais claros de como pares de buracos negros podem interferir na emissão de plasma a velocidades relativísticas e, em última instância, gerar fenómenos que se estendem para além do núcleo galáctico.

Imagem: Flavia Correia via ChatGPT via olhardigital.com.br