Estes pontos brancos no céu não são estrelas ou galáxias, adivinhe o que são
A imagem acima pode parecer uma foto normal do céu noturno, mas o que você está olhando é muito mais especial do que estrelas brilhantes. Cada um desses pontos brancos é um buraco negro supermassivo ativo.
E cada um desses buracos negros está devorando material no coração de uma galáxia a milhões de anos-luz de distância e é assim que foram identificados.
Totalizando 25 mil deles, os astrônomos criaram o mapa mais detalhado até agora de buracos negros usando baixas frequências de rádio, um feito que levou anos e um radiotelescópio do tamanho da Europa para compilar.
“Este é o resultado de muitos anos de trabalho em dados incrivelmente difíceis”, explicou o astrônomo Francesco de Gasperin, da Universidade de Hamburgo, na Alemanha. “Tivemos que inventar novos métodos para converter os sinais de rádio em imagens do céu.”
Quando eles estão parados, buracos negros não emitem qualquer radiação detectável, tornando-os muito mais difíceis de achar. Quando um buraco negro está ativamente acumulando material que gira em um disco de poeira e gás ao seu redor — como água girando em um ralo — as forças intensas envolvidas geram radiação através de múltiplos comprimentos de onda que podemos detectar pela vastidão do espaço.
O que torna a imagem acima tão especial é que ela cobre os comprimentos de onda de rádio ultra-baixos, como detectado pelo LOw Frequency ARray (LOFAR) na Europa. Esta rede interferométrica consiste em cerca de 20 mil antenas de rádio, distribuídas em 52 locais por toda a Europa.
Atualmente, o LOFAR é a única rede de radiotelescópios capaz de gerar imagens profundas e de alta resolução em frequências abaixo de cem mega-hertz, oferecendo uma visão do céu inigualável.
Por ser baseado na Terra, o LOFAR tem um obstáculo significativo a superar que não aflige telescópios espaciais: a ionosfera. Isso é particularmente problemático para ondas de rádio de baixa frequência, que podem ser refletidas de volta ao espaço. Em frequências abaixo de 5 mega-hertz, a ionosfera fica opaca por essa causa.
As frequências que penetram na ionosfera podem variar de acordo com as condições atmosféricas. Para superar esse problema, a equipe usou supercomputadores executando algoritmos para corrigir a interferência ionosférica a cada quatro segundos. Durante as 256 horas que LOFAR olhou para o céu, isso são MUITAS correções.
Foi isso que gerou uma visão tão clara do céu de frequência ultra baixa.
“Depois de tantos anos desenvolvendo o software é tão incrível ver que funcionou”, disse o astrônomo Huub Röttgering do Observatório Leiden, na Holanda.
E a pesquisa fornecerá novos dados sobre todos os tipos de objetos e fenômenos astronômicos, bem como possivelmente objetos desconhecidos ou inexplorados na região abaixo de 50 mega-hertz.
“A divulgação final da pesquisa facilitará os avanços em uma variedade de áreas de pesquisa astronômica”, os pesquisadores afirmam em seu artigo.
“[Isso] permitirá o estudo de mais de 1 milhão de espectros de rádio de baixa frequência, fornecendo insights únicos sobre modelos físicos para galáxias, núcleos ativos, aglomerados de galáxias e outros campos de pesquisa. Este experimento representa uma tentativa única de explorar o céu de baixa frequência em alta resolução angular e profundidade.”
Os resultados serão publicados na revista científica Astronomia & Astrofísica.
