Astrónomos descobrem o “Olho de Sauron” no espaço profundo: mistério de longa data resolvido, saiba como!

Cientistas do espaço captaram o que parece ser o mítico “Olho de Sauron” no Universo distante. Com esta recente descoberta, acreditam ter acabado de resolver um enigma cósmico que durava há uma década!

jato cósmico Olho de Sauron
Uma nova e espantosa imagem de um jato cósmico apontado diretamente à Terra ajudou os astrónomos a desvendar o mistério por detrás da emissão invulgarmente brilhante de raios gama e neutrinos de alta energia de um objeto celeste peculiar. © Y.Y. Kovalev et al

Uma equipa internacional de investigadores fez uma descoberta que ajudará a compreender como é que um blazar aparentemente lento, conhecido como PKS 1424+240, pode ser uma das fontes mais brilhantes de raios gama de alta energia e neutrinos cósmicos alguma vez observados. Os seus resultados foram publicados recentemente na revista Astronomy & Astrophysics Letters.

Procurando compreender o contraditório blazar PKS 1424+240

Localizado a milhares de milhões de anos-luz de distância, o blazar PKS 1424+240 há muito que confundia os astrónomos. Destacava-se como o blazar emissor de neutrinos mais brilhante do céu - tal como identificado pelo Observatório de Neutrinos IceCube - e brilhava também em raios gama de muito alta energia, observados por telescópios Cherenkov terrestres. No entanto, estranhamente, o seu jato de rádio parecia mover-se lentamente, contradizendo as expectativas de que apenas os jactos mais rápidos podem alimentar emissões de alta energia tão intensas.

Agora, graças a 15 anos de observações rádio ultra-precisas do Very Long Baseline Array (VLBA), os investigadores conseguiram obter uma imagem profunda deste jato com uma resolução sem paralelo.

"Quando reconstruímos a imagem, ela ficou absolutamente espantosa", diz Yuri Kovalev, autor principal do estudo e investigador principal do projeto MuSES, financiado pelo ERC, no Instituto Max Planck de Radioastronomia (MPIfR). "Nunca tínhamos visto nada assim - um campo magnético toroidal quase perfeito com um jato, apontando diretamente para nós".

Como o jato está alinhado quase exatamente na direção da Terra, a sua emissão de alta energia é dramaticamente amplificada pelos efeitos da relatividade especial.

"Este alinhamento provoca um aumento do brilho por um fator de 30 ou mais (...) "Ao mesmo tempo, o jato parece mover-se lentamente devido aos efeitos de projeção - uma ilusão de ótica clássica".

Jack Livingston, um dos coautores do MPIfR

Esta geometria frontal permitiu aos cientistas observar diretamente o coração do jato do blazar - uma oportunidade extremamente rara. Sinais de rádio polarizados ajudaram a equipa a mapear a estrutura do campo magnético do jato, revelando a sua provável forma helicoidal ou toroidal. Esta estrutura desempenha um papel fundamental no lançamento e colimação do fluxo de plasma, e pode ser essencial para acelerar as partículas até energias extremas.

As galáxias alimentadas por buracos negros, chamadas blazares, são as fontes mais comuns detetadas pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi da NASA. À medida que a matéria cai em direção ao buraco negro supermassivo no centro da galáxia, parte dela é acelerada para fora, quase à velocidade da luz, ao longo de jatos apontados em direções opostas. Quando um dos jatos está apontado na direção da Terra, como ilustrado aqui, a galáxia aparece especialmente brilhante e é classificada como um blazar. Fonte: Wikimedia Commons | NASA/JPL-Caltech/GSFC

"A resolução deste enigma confirma que os núcleos galáticos ativos com buracos negros supermassivos não são apenas poderosos aceleradores de eletrões, mas também de protões - a origem dos neutrinos de alta energia observados", conclui Kovalev.

Esta descoberta permitirá um estudo ainda mais aprofundado dos jatos cósmicos distantes

A descoberta é um triunfo para o programa MOJAVE, um esforço de décadas para monitorizar jatos relativistas em galáxias ativas usando o VLBA. Os cientistas utilizam a técnica da Interferometria de Linha de Base Muito Longa (VLBI), que liga radiotelescópios de todo o mundo para formar um telescópio virtual do tamanho da Terra. Isto proporciona a mais alta resolução disponível em astronomia, permitindo-lhes estudar os pormenores dos jatos cósmicos distantes.

Os investigadores captaram o que parece ser o mítico “Olho de Sauron” no Universo distante - e podem ter acabado de resolver um enigma cósmico que durava há uma década.

"Estou entusiasmado com o facto de o MOJAVE continuar a produzir resultados inovadores", afirma Anton Zensus, Diretor do MPIfR e cofundador do programa. "Iniciámos este projeto em 1994 - muito antes de o primeiro neutrino cósmico ter sido detetado. E agora estamos a descobrir os mecanismos por detrás destes fenómenos incríveis".

Este resultado reforça a ligação entre os jatos relativistas, os neutrinos de alta energia e o papel dos campos magnéticos na formação dos aceleradores cósmicos, constituindo um marco na astronomia multimensageira.

Referência da notícia

Looking into the jet cone of the neutrino-associated very high-energy blazar PKS 1424+240. 12 de agosto de 2025. Kovalev, et al.