Blazar Markarian 421 Com Actividade Recorde

Markarian 421 é uma galáxia activa situada a cerca de 400 milhões de anos-luz, na constelação da Ursa Maior. A comunidade astronómica está excitada com a actividade recente deste objecto, que atingiu níveis sem precedentes, em particular no que diz respeito à emissão de radiação mais energética como os raios-X e os raios gama. Esta actividade foi detectada pelos observatórios espaciais Fermi, em raios gama, e SWIFT, em raios-X. A luminosidade em raios gama da Markarian 421, por exemplo, está 4 vezes acima do normal. A observação detalhada destes episódios de maior actividade permitem aos cientistas compreender melhor as “máquinas de produção de energia” que estão na base do fenómeno das galáxias activas.

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(A galáxia Markarian 421 e a sua companheira canibalizada. A estrela brilhante no centro do campo é a 51 da Ursa Maior. O campo de visão tem cerca de meio grau de lado e o norte é no topo. Crédito: Digitized Sky Survey)

As galáxias activas são assim designadas por terem núcleos particularmente energéticos que podem ser milhares de vezes mais brilhantes do que numa galáxia normal, como a Via Láctea. A fonte desta imensa energia é um buraco negro central que se pensa estar presente na região nuclear de quase todas as galáxias mas que no caso das galáxias activas está a ser “alimentado” com material: gás, poeiras, estrelas, planetas, etc.. Este material é capturado pelo campo gravitacional do buraco negro e forma um disco de acreção rotativo em torno dele. O material acumulado neste disco é acelerado a velocidades muito elevadas antes de passar o horizonte de eventos do buraco negro. Esta aceleração e a fricção aquecem o material no disco a temperaturas elevadíssimas produzindo intensa radiação ultravioleta, raios X e mesmo raios gama, a forma mais energética de radiação. O campo electromagnético intenso do disco forma jactos ao longo dos seus pólos por onde escapa uma ínfima parte do material a velocidades muito próximas da da luz. O disco de acreção é também rodeado, à distância, por um toro de gás e poeiras que, dependendo do alinhamento com a nossa linha de visão, pode obstruir parte do brilho intenso do disco.

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(O disco de acreção – ponto brilhante central, e o toro de gás e poeiras que o rodeia, na zona central da galáxia activa NGC7052. Crédito: Roeland P. van der Marel (STScI), Frank C. van den Bosch (Univ. of Washington), and NASA/ESA)

Este tipo de actividade galática era mais comum quando o Universo era mais jovem e, com as galáxias ainda em formação e mais próximas, havia mais material disponível para alimentar os buracos negros centrais. No Universo actual, a maior parte das galáxias activas parecem ser abastecidas maioritariamente por material de galáxias vizinhas, canibalizadas pela intensa gravidade da galáxia hospedeira do buraco negro. Este é precisamente o caso da Markarian 421 que está a interagir com uma galáxia vizinha. Devido a um acaso, os jactos do buraco negro da Markarian 421 estão precisamente alinhados com a nossa linha de visão, evitando a obstrução do toro de poeiras que rodeia o disco de acreção, e tornando-a particularmente brilhante quando vista a partir da Terra. Galáxias activas com esta configuração geométrica designam-se de “blazars”. Note-se portanto que os níveis recorde de radiação agora observados para a Markarian 421 são gerados na sua região central, que contém o buraco negro e o disco de acreção, com um tamanho pouco maior do que o Sistema Solar!

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(Os diferentes tipos de galáxias activas observados a partir da Terra resultam não de uma diferença fundamental no mecanismo de produção de energia, mas da geometria do alinhamento entre os discos de acreção e a nossa linha de visão. Nos “blazars” como a Markarian 421, esse alinhamento é perfeito. Crédito: obtida daqui)

O brilho da Markarian 421 varia ao longo do tempo, com um mínimo de magnitude 16 e um máximo de magnitude 11, passando a maior parte do tempo entre magnitude 12 e 13. Trata-se portanto de um alvo relativamente acessível para telescópios com pelo menos 15 centímetros de abertura. A sua localização junto à estrela 51 da Ursa Maior torna a sua localização particularmente fácil. Deixo-vos assim esta sugestão para uma próxima sessão de observação, um momento Monty Python – “and now for something completely different”.

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  2. […] Omega Centauri. Gigantes. Anãs Vermelhas. Anãs Brancas. Pulsares. Magnetar. Quasares (potente). Blazar. Quasar Triplo. Buracos Negros a comer, com união. Buracos Negros. Sagittarius A*. ULASJ1234+0907. […]

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