Thread by @Resident_Ivo_

Câmera, luzes e ação! Mais uma #AstroThreadBR saindo do buraco de minhoca mais próximo. Dessa vez teremos muito mais luz, e muito mais ação. O assunto de hoje são Núcleos Ativos de Galáxias (AGN), minha pesquisa em si. É a hora do show dos buracos negros! #existepesquisanobr

Para aquecer os motores, vamos relembrar as threads anteriores correlacionadas:

Acredita-se que no centro de (quase) toda galáxia exista um buraco negro supermassivo ancorado. Quando falamos de supermassivo, é SUPERMASSIVO MESMO. O consagrado ali tem algo em torno de milhões a bilhões de massas solares. É algo completamente fora da nossa escala.

No centro da nossa galáxia, a Via Láctea também tem um, carinhosamente chamado de Sagittarius A* (SgrA* para os íntimos). Ele tem aproximadamente 4 milhões de massas solares e é o monstrinho mais próximo de nós. Uma fofurinha.

Que me perdoe o pessoal de galáxias, mas galáxias são uma bagunça. O núcleo de uma galáxia é uma bagunça maior ainda, tem um monte de estrela, gás, poeira. É nesse ambiente astronomicamente rico habita o nosso grande astro, o buraco negro supermassivo (SMBH).

Quando solitário, um SMBH fica dormindo por tempo indeterminado, eles são bem preguiçosos na verdade. Nada de muito interessante ocorre quando ele está sozinho, astronomicamente falando.

Mas se houver matéria, mais especificamente gás, pertinho dele o SMBH acorda. E acorda com fome, ele passa a comer a matéria ao redor (o termo correto é acretar a matéria, mas vamos deixar esses termos difíceis para os teóricos). Um SMBH feliz é um SMBH bem alimentado.

Em alguns casos, nas redondezas do SMBH, nós temos grandes quantidades de gás, esse gás pode vir das estrelas da própria galáxia, supernovas, pode vir de outra galáxia em colisão. O que importa é a existência do gás. Ele é o combustível para o show que vem a seguir.

O gás cai no SMBH, alimentando-o e no meio desse processo. BANG! O SMBH brillha, Brilha a ponto de ser visível a distâncias grotescas (muito longe mesmo) e ofuscar o brilho de todas as estrelas da galáxia juntas. Nem sua diva pop favorita brilha tanto.

Dizemos que uma galáxia possui um núcleo ativo (AGN) quando seu núcleo é extremamente brilhante e de uma forma que não pode ser explicado simplesmente com o brilho de estrelinhas.
Esse brilho é extremamente compatível com o esperado de um buraco negro se alimentando.

Vamos trocar os gatos por imagens de galáxias agora. Essa é Centaurus A, uma galáxia com um AGN. Essa foto foi feita usando luz: em frequência de rádio (azulado) e no óptico (cor “normal”). A ejeção de material é devida ao SMBH. Notem como o jato vai longe.

Essa outra é Hercules A, note o mesmo comportamento da anterior (imagem no óptico + observação em ondas de rádio). Esses são os famosos jatos. Eles atingem distâncias enormes, para fins de comparação lembrem-se que galáxias são objetos gigantescos e vejam como vai longe.

A parte incrível do fenômeno AGN é que toda essa emissão ocorre em uma região minúscula do centro da galáxia. O que indica o quão poderoso é o evento. É um poderoso canhão de matéria, em que gás é o combustível e o SMBH o motorzinho.

Ok, a gente tem um SMBH e gás ali, mas “Como é a estrutura desses caras? É uma arminha, tem um gato ali dentro? Como que é?”
Isso ainda é um tópico aberto, AGNs são uns caras bastante enigmáticos e variam bastante entre si. Mas temos um modelinho em forma de cartoon.

A figura anterior é o modelo padrão para AGNs, ele tem suas falhas, mas dá uma boa noção de como deve ser o interior do AGN.
Temos o SMBH, comendo gás (disco de acreção). Fazendo um escudo ao redor disso temos um toro de poeira escondendo o SMBH de olhos curiosos.

De acordo com o lado que olhamos o AGN ele pode parecer diferente. Isso complica muito o estudo deles. Cada um tem um tipo de espectro, mas se tratam essencialmente do mesmo fenômeno. Cada região brilha diferente da outra.

AGNs parecem muito diferentes uns dos outros, mas em geral é só por que estamos olhando um de frente, outro de lado, outro de ponta-cabeça.
É isso que o modelo padrão tenta explicar. Todos seriam parecidos, nós só olhamos por ângulos diferentes cada um.

Um parênteses, terminologia e classificação de AGNs é uma bagunça. Não vou entrar em detalhes.
Guardem no coração que tem um SMBH comendo gás e ao redor disso (mas meio longe) existe um grande toro de poeira e nuvens compondo o sistema. E a geometria disso dificulta observação.

Vemos muitos AGNs no céu, mas e aí, qual a importância deles na sua vida? Na nossa vidanenhuma quase, mas na vida da galáxia eles são decisivos. A massa do SMBH parece estar intrinsecamente relacionada com a massa do núcleo da galáxia. É como se ambos evoluíssem de forma conjunta

AGNs liberam MUITA ENERGIA, o Darth Vader sonharia em ter um desses em mãos.
Temos aqui um bicho enorme expelindo energia, me parece natural que as redondezas sejam aquecidas. E esse é o ponto aqui, em física se tem algo importante é a temperatura.

Para formar estrelas a gente precisa de um ambiente friozinho. Com um AGN ligado a plena potência, podemos imaginar que a galáxia estará sofrendo uma “frente quente”. AGNs aparentam estar relacionados com a capacidade da galáxia de criar novas estrelas. Eles desligariam isso.

Outro ponto que o AGN deve ser decisivo é na dinâmica do gás em aglomerados de galáxias (outra thread). AGNs esquentam continuamente esse meio, mantendo o gás intraglomerado sempre aquecido.
Fica o aviso, se passarem perto de um AGN, levem bastante protetor solar e roupas leves.

AGNs são um dos fênomenos mais energéticos já observados. A emissão de luz ocorre em todos os comprimentos de onda, emitem de rádio até raios gama. Tem luz para todos os gostos e sempre é muito forte a emissão. Isso permite que nós vejamos eles de muito longe, muito mesmo.

Por que é importante ver coisas longe? Porque quanto mais longe o objeto, mais velho ele é para nós. A luz demora anos e anos para ser emitida e chegar nos nossos olhos.
Nós podemos ver AGNs muito distantes e eles são usados para fazer o retrato de quando o universo era jovem.

Agora falando de coisas bem mais específicas, hora da propaganda. Minha pesquisa consiste em simular numericamente esses caras, especialmente os menos brilhantes e tentar entender a física que ocorre no interior do AGN. O objetivo é saber como que eles aquecem suas redondezas.

Essencialmente eu faço a previsão meteorológica para o interior de AGNs. E já adianto, nos próximos dias esperamos ventos quentes e intensos.

AGNs são laboratórios para física, eles nos permitem testar a compreensão de diversas teorias como plasmas e relatividade geral. A compreensão do mecanismo por trás desse fenômeno pode levar a valiosos conhecimentos sobre gravidade e, por consequência, sobre o universo.

Perguntas sobre AGN vocês podem fazer ao @outflows que sugeriu a thread. Ele é um grande especialista também.

Desculpem eventuais problemas com terminologia, astronomia tem mais nomes do que deveria.
Quanto à parte relacionada com galáxias, ela não é muito minha praia, meu foco é o SMBH e sua vizinhança beeem próxima.
Apreciem todas as threads, tem uma galera muito boa envolvida. :)