O IXPE da NASA resolve o mistério dos jatos de buracos negros de longa data
O Aglomerado de Perseus é o aglomerado de galáxias mais brilhante observável em raios X. A missão IXPE concentrou-se nesse aglomerado de galáxias para descobrir de onde realmente vêm os raios X do jato de um buraco negro supermassivo. Essa é a primeira vez que a IXPE observa um aglomerado de galáxias. É também a observação mais longa da IXPE de um único alvo desde seu lançamento.
No centro do Aglomerado de Perseus, há uma galáxia ativa chamada 3C 84. Essa galáxia é um alvo comum para estudos de raios X devido à sua proximidade e brilho. Essa missão mediu a polarização da 3C 84. As medições de polarização fornecem informações sobre a orientação e o alinhamento dos raios X emitidos.
Os cientistas já acreditam que os raios X de galáxias ativas como a 3C 84 resultam do espalhamento inverso de Compton. O espalhamento Compton inverso é um processo em que fótons de baixa energia são impulsionados para faixas de energia mais altas, como a faixa de raios X. Esse processo ocorre por meio do espalhamento de fótons e elétrons. Os fótons de baixa energia, nesse caso, são chamados de fótons-semente. A partir desse estudo, os cientistas chegaram a dois cenários para a origem desses fótons-semente.
O primeiro cenário é o Synchrotron self-Compton, em que os fótons semente se originam do mesmo jato que produz a radiação de energia mais alta. O outro cenário sugere que os fótons semente se originam da radiação de fundo fora do jato. Esse cenário é chamado de Compton externo. Os astrônomos analisaram os dados disponíveis e chegaram à conclusão de que o cenário Synchrotron self-Compton era o caso mais provável para o 3C 84.
Para chegar a esses resultados, os astrônomos combinaram a observação do IXPE com dados do Observatório de Raios X Chandra, do Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) e do Observatório Swift Neil Gehrels. As descobertas do estudo foram publicadas no Astrophysical Journal Letters.
