Fenômenos cósmicos de alta energia são sempre marcantes, mas alguns eventos se destacam pela intensidade e pela precisão com que são registrados. Foi o caso do blazar TXS 2013+370, que emitiu uma explosão excepcional de raios gama, analisada em detalhes por meio de observações de interferometria de linha de base muito longa (VLBI). Os resultados, publicados no arXiv por uma equipe liderada por Giorgos Michailidis, revelam uma estrutura de jato mais complexa do que se imaginava.
O blazar, localizado próximo ao plano galáctico e com desvio para o vermelho de 0,86, pertence ao grupo de núcleos galácticos ativos conhecidos por emitir jatos relativísticos apontados quase diretamente para a Terra, fator que amplifica sua luminosidade e torna suas explosões especialmente instigantes. Principais destaques da nova investigação:
- O blazar abriga um buraco negro supermassivo de cerca de 400 milhões de massas solares;
- A explosão registrada ocorreu após um período crescente de atividade iniciado em 2020;
- As observações foram feitas em 22, 43 e 86 GHz, alcançando altíssima resolução;
- O jato revelou um componente recém-identificado, denominado N2;
- A emissão de raios gama ocorre além ou na borda da região de linhas largas (BLR).
Jatos que evoluem e formam estruturas inesperadas
Uma das descobertas mais relevantes foi a detecção de um jato curvo saindo do núcleo brilhante do blazar. Com o aumento da frequência de observação, a estrutura se mostrou cada vez mais detalhada, revelando múltiplos componentes que ajudam a compreender o ambiente extremo ao redor do buraco negro.
O componente N2, surgido recentemente, está localizado a aproximadamente 60 microssegundos de arco do núcleo e apresenta forte atividade em múltiplos comprimentos de onda. Esse comportamento sugere processos aceleradores altamente energéticos, capazes de produzir os intensos raios gama observados.
Pistas da região produtora de raios gama
A análise multi-instrumental indica que o local de emissão dos raios gama se encontra além da BLR, tornando o toro de poeira o principal provedor de fótons para o mecanismo de Compton externo, responsável por transformar fótons infravermelhos em raios gama extremamente energéticos.
Além disso, a correlação temporal entre as bandas mostra que a emissão de alta energia antecede a emissão de rádio em cerca de 102 dias, reforçando a ideia de que os eventos de energia extrema ocorrem primeiro nas regiões mais internas e opacas do jato.
Semelhanças entre eventos distantes no tempo
A equipe comparou o clarão de 2021 com uma explosão registrada em 2009 e concluiu que ambas ocorreram essencialmente no mesmo local, em uma região subparsec do jato. Assim, as variações observadas aparecem mais relacionadas a mudanças na opacidade do ambiente do que ao deslocamento da zona de dissipação.
Esse padrão reforça a complexidade da física dos jatos relativísticos e sugere que o TXS 2013+370 é um modelo importante para investigar processos extremos de aceleração de partículas.
