Estudo de jatos astrofísicos em alta resolução por meio de interferometria

• Processo: 21/01183-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2022
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia
• Pesquisador responsável: Ciriaco Goddi
• Beneficiário: Ciriaco Goddi
• Instituição Sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adam Ginsburg ; Alberto Sanna ; Anderson Caproni ; Carlos Guillermo Giménez de Castro ; Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino ; Francisco Colomer ; Gabriele Surcis ; Geoffrey Crew ; Hugo Galhardas Messias ; Huib van Langevelde ; Iván Martí Vidal ; Jacques Raymond Daniel Lépine ; Jane Cristina Gregorio-Hetem ; Laurent Loinard ; Luca Moscadelli ; Lynn D. Matthews ; Michael Janssen ; Pedro Paulo Bonetti Beaklini ; Reinaldo Santos de Lima ; Remond Tilanus ; Rodrigo Nemmen da Silva ; Zulema Abraham
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/03573-3 - Estrutura e Dinâmica Energética de Fluxos Massivos do ALMA, BP.MS; 23/03165-2 - A estrutura do campo magnético e a aceleração de partículas em jatos protoestelares de síncrotrons, BP.MS; 22/09471-5 - Estudo de jatos astrofísicos em alta resolução por meio de interferometria, BP.JP
• Assunto(s): Astrofísica estelar Astrofísica extragaláctica Formação de estrelas Interferometria de Longa Linha de Base Polarimetria Jatos protoestelares Jatos relativísticos Instrumentação (astronomia) Buracos negros supermassivos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agn | Long baseline interferometry | Polarimetry | Protostellar Jets | Radio interferometry | Relativistic Jets | Star formation | Supermassive black holes | Interstellar Astrophysics - Extragalactic Astrophysics - Instrumentation for Astronomy

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. Isso inclui 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 compreensão 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. será 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)

Publicações científicas

(15)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PRATHER, BEN S.; DEXTER, JASON; MOSCIBRODZKA, MONIKA; PU, HUNG-YI; BRONZWAER, THOMAS; DAVELAAR, JORDY; YOUNSI, ZIRI; GAMMIE, CHARLES F.; GOLD, ROMAN; WONG, GEORGE N.; et al. Comparison of Polarized Radiative Transfer Codes Used by the EHT Collaboration. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 950, n. 1, p. 23-pg., 2023-06-01. (21/01183-8)

SURCIS, G.; VLEMMINGS, W. H. T.; GODDI, C.; TORRELLES, J. M.; GOMEZ, J. F.; RODRIGUEZ-KAMENETZKY, A.; CARRASCO-GONZALEZ, C.; CURIEL, S.; KIM, S. -W; KIM, J. -S; et al. Monitoring of the polarized H2O maser emission around the massive protostars W75N(B)-VLA 1 and W75N(B)-VLA 2. Astronomy & Astrophysics, v. 673, p. 32-pg., 2023-04-24. (21/01183-8)

WRIGHT, MELVYN; HIROTA, TOMOYA; FORBRICH, JAN; PLAMBECK, RICHARD; BALLY, JOHN; GODDI, CIRIACO; GINSBURG, ADAM; MCGUIRE, BRETT. An Ionized Outflow in Orion-KL Source I?. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 945, n. 1, p. 11-pg., 2023-03-01. (21/01183-8)

AKIYAMA, KAZUNORI; ALBERDI, ANTXON; ALEF, WALTER; ALGABA, JUAN CARLOS; ANANTUA, RICHARD; ASADA, KEIICHI; AZULAY, REBECCA; BACH, UWE; BACZKO, ANNE-KATHRIN; BALL, DAVID; et al. First M87 Event Horizon Telescope Results. IX. Detection of Near-horizon Circular Polarization. Astrophysical Journal Letters, v. 957, n. 2, p. 42-pg., 2023-11-01. (21/01183-8)

AKIYAMA, KAZUNORI; ALBERDI, ANTXON; ALEF, WALTER; ALGABA, JUAN CARLOS; ANANTUA, RICHARD; ASADA, KEIICHI; AZULAY, REBECCA; BACH, UWE; BACZKO, ANNE-KATHRIN; BALL, DAVID; et al. The persistent shadow of the supermassive black hole of M 87 I. Observations, calibration, imaging, and analysis. Astronomy & Astrophysics, v. 681, p. 63-pg., 2024-01-18. (21/01183-8)

AKIYAMA, KAZUNORI; ALBERDI, ANTXON; ALEF, WALTER; ALGABA, JUAN CARLOS; ANANTUA, RICHARD; ASADA, KEIICHI; AZULAY, REBECCA; BACH, UWE; BACZKO, ANNE-KATHRIN; BALL, DAVID; et al. First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring. Astrophysical Journal Letters, v. 964, n. 2, p. 32-pg., 2024-04-01. (21/01183-8)

GOMEZ, JOSE F.; TORRELLES, JOSE M.; GIRART, JOSEP M.; SURCIS, GABRIELE; KIM, JEONG-SOOK; CANTO, JORGE; ANGLADA, GUILLEM; CURIEL, SALVADOR; VLEMMINGS, WOUTER H. T.; CARRASCO-GONZALEZ, CARLOS; et al. An SiO Toroid and Wide-angle Outflow Associated with the Massive Protostar W75N(B)-VLA2. Astrophysical Journal Letters, v. 956, n. 2, p. 13-pg., 2023-10-01. (21/01183-8)

ROELOFS, FREEK; JOHNSON, MICHAEL D.; CHAEL, ANDREW; JANSSEN, MICHAEL; WIELGUS, MACIEK; BRODERICK, AVERY E.; AKIYAMA, KAZUNORI; ALBERDI, ANTXON; ALEF, WALTER; ALGABA, JUAN CARLOS; et al. Polarimetric Geometric Modeling for mm-VLBI Observations of Black Holes. Astrophysical Journal Letters, v. 957, n. 2, p. 29-pg., 2023-11-01. (21/01183-8)

PARASCHOS, G. F.; KIM, J-Y; WIELGUS, M.; ROEDER, J.; KRICHBAUM, T. P.; ROS, E.; AGUDO, I; MYSERLIS, I; MOSCIBRODZKA, M.; TRAIANOU, E.; et al. Ordered magnetic fields around the 3C 84 central black hole. Astronomy & Astrophysics, v. 682, p. 15-pg., 2024-02-01. (21/01183-8)

ALGABA, J. C.; BALOKOVIC, M.; CHANDRA, S.; CHEONG, W. -Y.; CUI, Y. -Z.; D'AMMANDO, F.; FALCONE, A. D.; FORD, N. M.; GIROLETTI, M.; GODDI, C.; et al. Broadband multi-wavelength properties of M87 during the 2018 EHT campaign including a very high energy flaring episode. Astronomy & Astrophysics, v. 692, p. 44-pg., 2024-12-13. (21/01183-8)

RAYMOND, ALEXANDER W.; DOELEMAN, SHEPERD S.; ASADA, KEIICHI; BLACKBURN, LINDY; BOWER, GEOFFREY C.; BREMER, MICHAEL; BROGUIERE, DOMINIQUE; CHEN, MING-TANG; CREW, GEOFFREY B.; DORNBUSCH, SVEN; et al. First Very Long Baseline Interferometry Detections at 870 μm. ASTRONOMICAL JOURNAL, v. 168, n. 3, p. 19-pg., 2024-09-01. (21/01183-8)

PENG, SIJIA; LU, RU-SEN; GODDI, CIRIACO; KRICHBAUM, THOMAS P.; LI, ZHIYUAN; LIU, RUO-YU; KIM, JAE-YOUNG; NAKAMURA, MASANORI; YUAN, FENG; CHEN, LIANG; et al. The Faraday Rotation Measure of the M87 Jet at 3.5 mm with ALMA. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 975, n. 1, p. 8-pg., 2024-11-01. (21/01183-8)

OKINO, HIROKI; AKIYAMA, KAZUNORI; ASADA, KEIICHI; GOMEZ, JOSE L.; HADA, KAZUHIRO; HONMA, MAREKI; KRICHBAUM, THOMAS P.; KINO, MOTOKI; NAGAI, HIROSHI; BACH, UWE; et al. Collimation of the Relativistic Jet in the Quasar 3C 273. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 940, n. 1, p. 17-pg., 2022-11-01. (21/01183-8)

CREW, G. B.; GODDI, C.; MATTHEWS, L. D.; ROTTMANN, H.; SAEZ, A.; MARTI-VIDAL, I.. A Characterization of the ALMA Phasing System at 345 GHz. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, v. 135, n. 1044, p. 21-pg., 2023-02-01. (21/01183-8)

AKIYAMA, KAZUNORI; ALBERDI, ANTXON; ALEF, WALTER; ALGABA, JUAN CARLOS; ANANTUA, RICHARD; ASADA, KEIICHI; AZULAY, REBECCA; BACH, UWE; BACZKO, ANNE-KATHRIN; BALL, DAVID; et al. First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VIII. Physical Interpretation of the Polarized Ring. Astrophysical Journal Letters, v. 964, n. 2, p. 37-pg., 2024-04-01. (21/01183-8)