Brasil participa de investigação sobre objeto misterioso em galáxia distante

Pesquisa internacional liderada pela Espanha com participação de uma universidade brasileira pode confirmar possível buraco negro duplo a 1,6 bilhão de anos-luz da Terra

Quem acompanha as novidades do espaço já sabe que um estudo internacional, liderado pelo astrofísico José L. Gómez, do Instituto de Astrofísica de Andalucía, na Espanha, traz novas informações sobre o jato de energia que parte de um buraco negro supermassivo em OJ 287, uma galáxia a cerca de 1,6 bilhão de anos-luz de distância. A pesquisa reúne dados de várias equipes ao redor do mundo e aponta, entre outras hipóteses, que esse sistema pode abrigar dois buracos negros em órbita mútua — e o Brasil figura como participante ativo desse esforço.

A peça central do estudo envolve o Event Horizon Telescope (EHT), uma rede global de radiotelescópios que funciona como um observatório virtual do tamanho da Terra. Em termos simples, é como combinar antenas espalhadas pelo planeta para alcançar uma resolução extraordinária. Com esse recurso, os pesquisadores conseguiram mapear regiões muito próximas ao buraco negro, onde o jato é formado e direcionado.

Entre os principais destaques está a identificação de duas ondas de choque que avançam ao longo do jato. Essas áreas brilham com força aquecida onde o plasma — um gás extremamente quente e ionizado — passa por compressões intensas. E o que surpreende é que as ondas não seguem trajetórias lineares: elas percorrem caminhos torcidos, influenciadas por um campo magnético com formato helicoidal, parecido com uma espiral que envolve o jato.

Essa configuração magnética não é apenas bonita de observar: ela influencia diretamente a forma, a estabilidade e o desvio do jato de energia. À medida que as ondas de choque avançam, elas interagem com uma instabilidade do plasma conhecida como Kelvin-Helmholtz, que surge quando há diferenças de velocidade entre fluxos de material. O resultado é um padrão helicoidal que se desenha ao longo do jato, iluminando distintas regiões do campo magnético e permitindo que os cientistas acompanhem sua geometria com grande nitidez.

Outro aspecto crucial envolve a polarização da luz emitida pelo jato. Alterações nessa polarização ajudam a entender a orientação do campo magnético próximo ao buraco negro. Entre 5 e 10 de abril de 2017, os observadores identificaram comportamentos distintos em duas ondas de choque: a mais rápida apresentou uma rotação anti-horária da polarização de cerca de 3,7 graus por dia, enquanto a onda mais lenta girou no sentido oposto, por aproximadamente 2,5 graus por dia. Os cientistas interpretam essas rotações como um indicativo de que as ondas atravessam fases diferentes do campo magnético helicoidal, explicando boa parte da complexidade observada no jato.

OJ 287 já era conhecido por erupções energéticas periódicas, o que o coloca como um laboratório natural para entender a física de buracos negros supermassivos. O EHT foca em regiões extremamente próximas do buraco central, onde os campos magnéticos desempenham papel crucial na formação e na direção dos fluxos de energia que emergem do âmago cósmico.

Quanto à participação brasileira, o estudo contou com pesquisadores do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, que passaram a integrar formalmente a colaboração do EHT em 2022. Entre os nomes está o astrônomo Ciriaco Goddi, que liderou a calibração de dados obtidos pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) no Deserto do Atacama, no Chile. Esses dados são fundamentais para detectar sinais de polarização tão fracos ao longo do jato.

Além disso, Brasil e Argentina participam da construção de um novo radiotelescópio, o Large Latin American Millimeter Array (LLAMA), que deverá integrar futuramente a rede do EHT e ampliar a capacidade de observar campos magnéticos ao redor de buracos negros em escalas ainda maiores. Segundo Goddi, o LLAMA ficará a apenas 180 km do ALMA, oferecendo bases intermediárias sensíveis. “Essas linhas de base serão cruciais para detectar a emissão polarizada em escalas muito maiores, permitindo mapear a configuração complexa do campo magnético ao longo de dezenas de anos-luz no jato de OJ 287”, explica o pesquisador em comunicado.

• OJ 287 como laboratório vivo de física de buracos negros
• Detecção de um campo magnético helicoidal que molda o jato
• Participação brasileira com USP e o LLAMA fortalecendo a colaboração internacional
• EHT: o telescópio virtual que transforma dados globais em imagens próximas ao buraco negro

No panorama geral, o trabalho em OJ 287 reforça o papel da parceria internacional para empurrar os limites da astronomia. A presença brasileira, aliada a iniciativas como o LLAMA, abre portas para observar campos magnéticos em escalas cada vez maiores, além de aprofundar nossa compreensão sobre se dois buracos negros realmente orbitam juntos nessa galáxia distante. No dia a dia, esse tipo de pesquisa alimenta avanços tecnológicos e metodológicos que chegam até as nossas telas, ampliando o imaginário sobre o Universo e o nosso lugar nele.