Um dos primeiros buracos negros já fotografados, o M87*, localizado no coração da galáxia Messier 87 a 55 milhões de anos-luz da Terra, continua a surpreender os astrónomos com o seu comportamento. Novas observações revelam transformações inesperadas no seu ambiente imediato.
As imagens captadas pela colaboração Event Horizon Telescope (EHT) em 2017, 2018 e 2021 mostram variações significativas nos campos magnéticos que rodeiam o M87*. Estes campos, que são regiões do espaço onde forças magnéticas atuam sobre a matéria, aparecem em luz polarizada, ou seja, as ondas luminosas estão orientadas numa direção específica. Os cientistas analisam estes dados para compreender como estas estruturas influenciam o disco de acreção, um anel de plasma superaquecido que gira em turbilhão em torno do buraco negro.
Evolução do campo magnético do M87* entre 2017, 2018 e 2021, visualizada através de imagens em luz polarizada. Crédito: EHT Collaboration
Segundo Sebastiano von Fellenberg, antigo investigador do Instituto Max Planck para a Radioastronomia na Alemanha, as mudanças observadas na polarização indicam que o ambiente do buraco negro evolui rapidamente, potencialmente em apenas algumas semanas. Esta variabilidade contrasta com a estabilidade das imagens de intensidade total, que mostram a massa e a gravidade constantes do M87*. Os investigadores esperam no futuro realizar uma sequência de imagens mais frequentes, semelhante a um filme, para captar melhor estas dinâmicas.
Uma descoberta importante diz respeito a uma medida de polarização específica em 2021, que mostrou uma inversão completa em comparação com anos anteriores. Este fenómeno, em que a orientação dos campos magnéticos se inverte, poderá dever-se a alterações na estrutura magnética em si, a variações na rotação de Faraday (um efeito que modifica a polarização da luz que atravessa um meio magnetizado), ou a contribuições variáveis de diferentes regiões de emissão como o disco ou o jato. Os cientistas exploram estas hipóteses para elucidar este mistério.
Estas observações ajudam a compreender melhor como os campos magnéticos em torno de buracos negros supermassivos, como o M87* que pesa mais de seis mil milhões de vezes a massa do Sol, podem acelerar a matéria em jatos a velocidades próximas da da luz. Estes jatos, estabilizados pelos campos magnéticos, desempenham um papel fundamental na evolução das galáxias ao influenciar a formação de estrelas e a distribuição de energia, o que abre novos caminhos para estudar o impacto cósmico dos buracos negros.