Quando um único neutrino foi detectado por um detector de neutrinos na Antártica em setembro de 2017, foi o início de algo surpreendente. Seria o primeiro neutrino de alta energia que os astrônomos poderiam rastrear de volta a uma origem – uma galáxia blazar chamada TXS 0506 + 056, a 3,8 bilhões de anos-luz de distância.

Mas, à maneira de muitas grandes descobertas, essa revelação abriu uma nova lata de perguntas, incluindo esta: por que, de todas as galáxias com propriedades semelhantes, um neutrino só foi atribuído a essa?

Agora, os astrônomos encontraram uma resposta possível, identificando o evento fonte que produziu esse neutrino. O jato relativístico que explodiu de um buraco negro supermassivo poderia ter agido como um colisor de partículas cósmica, produzindo uma enxurrada de neutrinos que, devido à forma e oscilação do jato, acabaram fluindo pela Terra.

E isso poderia ser uma placa indicando a presença de um buraco negro supermassivo binário no centro do TXS 0506 + 056 – considerado o resultado closing da fusão de duas galáxias.

Neutrinos são otários escorregadios. Eles estão entre as partículas subatômicas mais abundantes do Universo, um pouco semelhantes aos elétrons, mas não carregam carga e são quase sem massa. E eles raramente interagem com … qualquer coisa. Trilhões estão fluindo pelo seu corpo a qualquer momento.

Como eles não interagem muito com as coisas, não as detectamos com muita frequência. Quando eles Faz Ao interagir com o gelo abaixo da superfície da Antártica, os neutrinos podem produzir um pequeno banho de partículas. Por sua vez, eles produzem o increase luminal da radiação Cherenkov – isso é detectado pelos detectores Cherenkov estacionados no Observatório IceCube Neutrino.

Mas essa é apenas a parte de detecção.

O rastreamento da trajetória de um neutrino é outro desafio, e foi necessária a astronomia de vários mensageiros para realizar isso pela primeira vez no ano passado. É por isso que sabemos que esse neutrino em express – chamado IceCube-170922A – veio de um blazar, um tipo de galáxia com um buraco negro supermassivo ativo orientado para que seu jato esteja apontando diretamente para nós.

Parece razoável concluir, portanto, que os blazares são uma fonte de neutrinos. Mas há apenas um problema. TXS 0506 + 056 é o único blazar ao qual os neutrinos foram rastreados.

Então, uma equipe internacional de astrônomos liderada por Silke Britzen do Instituto Max Planck de Radioastronomia, na Alemanha, decidiu investigar o motivo.

"Queríamos desvendar o que torna o TXS 0506 + 056 especial, entender o processo de criação de neutrinos e localizar o native de emissão e estudamos uma série de imagens de rádio em alta resolução do jato" Britzen disse.

A equipe analisou novamente uma série de observações feitas pelo Matriz de linha de base muito longa entre 2009 e 2018, estudando a cinemática do jato e a evolução da densidade de fluxo de componentes individuais de jatos. Eles prestaram atenção especial a 2014 e 2015, período em que houve maior atividade de neutrinos; e também o período antes e depois da detecção do IceCube-170922A.

Eles descobriram que a dinâmica do jato não period suave e imperturbável, como é esperado. Em vez disso, partes do jato pareciam colidir com outras partes do jato.

Isso pode ser produzido de várias maneiras. Poderia ser o resultado de um novo jato colidindo com um antigo; dois jatos de diferentes fontes; ou o choque de dois jatos da mesma fonte. Fosse o que fosse, a equipe identificou queima de densidade de fluxo em seis partes do jato perto do provável native de colisão, o que parece apoiar sua hipótese.

Foi essa colisão, acredita a equipe, que produziu IceCube-170922A.

"Esta colisão de supplies jateado é atualmente o único mecanismo viável que pode explicar a detecção de neutrinos a partir desta fonte" disse o astrofísico Markus Böttcher da North-West college, na África do Sul.

"Ele também nos fornece informações importantes sobre o supplies do jato e resolve uma questão de longa knowledge: se os jatos são leptônicos, consistindo de elétrons e pósitrons, ou hadrônicos, consistindo de elétrons e prótons, ou uma combinação de ambos. Pelo menos parte do o supplies do jato precisa ser hadrônico – caso contrário, não teríamos detectado o neutrino ".

A equipe também descobriu que o jato provavelmente está curvado; e que o buraco negro parece estar oscilando, resultando em uma precessão do jato, como um pião oscilante. Se é outro buraco negro ou outra coisa que está criando essa oscilação, não está claro. No entanto, outro buraco negro supermassivo em um sistema binário poderia produzir um segundo jato.

"Quanto mais de perto olhamos para as fontes dos jatos, mais complicada é a estrutura interna e a dinâmica dos jatos". disse o astrônomo Christian Fendt do Instituto Max Planck de Astronomia.

"Enquanto os buracos negros binários produzem uma estrutura de saída mais complexa, sua existência é naturalmente esperada a partir dos modelos cosmológicos de formação de galáxias por fusões entre galáxias."

Bem, uma coisa parece clara: o TXS 0506 + 056 não é como todos os outros blazares. Pode ter um buraco negro supermassivo binário em seu núcleo. E se a equipe estiver correta sobre a fonte do neutrino, eventos futuros poderão revelar mais sobre essa galáxia bizarra.

A pesquisa foi publicada em Astronomia e Astrofísica.

Esta matéria foi traduzida e republicada. Clique aqui para acessar o website original.