Estudo de jatos astrofísicos em alta resolução por meio de interferometria

Resumo

Jatos astrofísicos são fenômenos energéticos bastante presentes na astronomia. Sua emissão abrange diferentes escalas, de estrelas jovens a buracos negros supermassivos e núcleos ativos de galáxias. Acredita-se que jatos desempenham um papel central no controle da acresção de massa em proto-estrelas e buracos negros, assim como o crescimento de galáxia via AGN feedback; apesar de sua importância, seu mecanismo de formação ainda é amplamente desconhecido. Isso se deve principalmente aos limites observacionais: a ejeção e a colimação do jato ocorrem nas regiões mais internas próximas à fonte central, sendo necessária uma resolução angular extremamente alta para observá-las. Neste contexto, a interferometria em ondas de rádio, e particularmente, a interferometria de longa linha de base (Very Long Baseline Interferometry, VLBI) realizada nos menores comprimentos de ondas de rádio (1mm ou menos), produz a maior resolução angular possível de ser obtida em solo na astronomia atual. O projeto proposto tem como objetivo estudar observacionalmente os jatos de AGNs e de proto-estrelas usando os melhores interferômetros de rádio da Terra. Iso inclúi o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) e o Event Horizon Telescope (EHT), que fez um avanço histórico publicando a primeira imagem de um buraco negro (divulgada em Abril de 2019). Juntos, o EHT e o ALMA estão abrindo caminho para uma nova era da ciência. Em particular, o programa de observação proposto aqui permitirá um grande passo para a comprensão dos processos de acresção e de perda de massa na formação de estrelas de alta massa, do papel dos campos magnéticos na ejeção dos jatos e na regulação na acresção de massa dos buracos negros em AGNs. Nós pedimos o financiamento da FAPESP para começar um grupo de pesquisa de ponta no IAG/USP na área de interferometria em ondas de rádio e astrofísica observacional de jatos. Sera o primeiro grupo no Brasil a integrar o EHT. O PI também lidera os esforços para incluir o LLAMA na rede do EHT o que possibilitará que o estado de São Paulo participe de uma ciência inovadora no campo dos buracos negros supermassivos e da astrofísica relativística de jatos. Este projeto é de importância estratégica para o Brasil no contexto da nova Ibero-American VLBI Initiative (IVIA), que visa estabelecer a primeira rede de VLBI na América do Sul. Como tal, terá implicações mais amplas, conforme apontado recentemente no Anais da Academia Brasileira de Ciências. (AU)