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Os cientistas descobriram novas evidências que apoiam a ideia de que a matéria desaparece completamente quando cai num buraco negro supermassivo, sugerindo que Einstein estava certo sobre esses vazios insaciáveis à espreita em todo o Universo.
Os resultados mostram que os horizontes de eventos dos buracos negros - as barreiras invisíveis além do qual nada pode escapar da intensa atração das singularidades gravitacionais - são bastante reais, ou seja, quando algo cai em um buraco negro, ele é "engolido" por inteiro, e não se choca contra uma superfície dura.
"Nosso ponto inteiro aqui é transformar essa ideia de um horizonte de eventos em uma ciência experimental, e descobrir se horizontes de eventos realmente existem ou não", diz o astrofísico Pawan Kumar , da Universidade do Texas em Austin.
"Nossa motivação não é tanto para estabelecer que há uma superfície dura, mas a empurrar a fronteira do conhecimento e encontrar provas concretas de que realmente, há um horizonte de eventos em torno de buracos negros."
Enquanto buracos negros supermassivos são pensadas para existir no centro da maioria das galáxias, os cientistas também especulam que os fenômenos que ocupam estes centros galácticos - às vezes chamados de objetos maciços centrais - poderia, de facto, superfícies duras.
Se fosse esse o caso, a ideia é que as galáxias podem conter um objeto supermassivo que não é um buraco negro, e que tem conseguido evitar o colapso em uma singularidade - um espaço com, literalmente, densidade infinita.
"Dada a taxa de estrelas caindo em buracos negros e a densidade do número de buracos negros no Universo próximo, calculamos quantas tais estrelas deveriam ter sido detectadas pelo telescópio Pan-STARRS durante um período de operação de 3,5 anos", explica um dos membros da equipe, Wenbin Lu.
Com base nos cálculos, a equipe esperava encontrar mais de 10 exemplos que poderiam ter sido produzidos por uma estrela colidindo com um objeto supermassivo - mas em última análise os dados do Pan-Starrs não revelaram nenhum destes objetos.
Enquanto isso não refuta a hipótese de superfície rígida inteiramente, a equipe acredita que esta ideia é pouco provável, enquanto adiciona-se mais peso ao argumento mais ortodoxo que os buracos negros são rodeados por horizontes de eventos, como Einstein previu há muito tempo.
O que uma buraco negro supermassivo pode parecer?. Crédito: Mark A. Garlick / CfA
"Nosso trabalho sugere que alguns, ou talvez todos os buracos negros têm horizontes de eventos e que o material realmente desaparece do universo observável quando puxado por estes objetos exóticos, como já era esperado por décadas", disse um dos pesquisadores, Ramesh Narayan da Universidade de Harvard.
"A relatividade geral passou mais por mais um teste crítico."
Einstein provavelmente estava certo o tempo todo, e que uma das mais importantes e duradouras teses científicas da humanidade ainda está sustentando-se mais de um século após a sua elaboração.
Exceto então se você se lembrar que esta pesquisa, basicamente, é uma luz verde na hipótese de matéria se aniquilando em espaços vazios que impiedosamente devoram tudo o que está em seu caminho.
As conclusões são relatados na Monthly Notices da Royal Astronomical Society.
"Nosso ponto inteiro aqui é transformar essa ideia de um horizonte de eventos em uma ciência experimental, e descobrir se horizontes de eventos realmente existem ou não", diz o astrofísico Pawan Kumar , da Universidade do Texas em Austin.
"Nossa motivação não é tanto para estabelecer que há uma superfície dura, mas a empurrar a fronteira do conhecimento e encontrar provas concretas de que realmente, há um horizonte de eventos em torno de buracos negros."
Enquanto buracos negros supermassivos são pensadas para existir no centro da maioria das galáxias, os cientistas também especulam que os fenômenos que ocupam estes centros galácticos - às vezes chamados de objetos maciços centrais - poderia, de facto, superfícies duras.
Se fosse esse o caso, a ideia é que as galáxias podem conter um objeto supermassivo que não é um buraco negro, e que tem conseguido evitar o colapso em uma singularidade - um espaço com, literalmente, densidade infinita.
Queima intensa após um esmagamento supermassivo. Crédito: Mark A. Garlick / CfA
Com base nos cálculos, a equipe esperava encontrar mais de 10 exemplos que poderiam ter sido produzidos por uma estrela colidindo com um objeto supermassivo - mas em última análise os dados do Pan-Starrs não revelaram nenhum destes objetos.
Enquanto isso não refuta a hipótese de superfície rígida inteiramente, a equipe acredita que esta ideia é pouco provável, enquanto adiciona-se mais peso ao argumento mais ortodoxo que os buracos negros são rodeados por horizontes de eventos, como Einstein previu há muito tempo.
O que uma buraco negro supermassivo pode parecer?. Crédito: Mark A. Garlick / CfA
"Nosso trabalho sugere que alguns, ou talvez todos os buracos negros têm horizontes de eventos e que o material realmente desaparece do universo observável quando puxado por estes objetos exóticos, como já era esperado por décadas", disse um dos pesquisadores, Ramesh Narayan da Universidade de Harvard.
"A relatividade geral passou mais por mais um teste crítico."
Einstein provavelmente estava certo o tempo todo, e que uma das mais importantes e duradouras teses científicas da humanidade ainda está sustentando-se mais de um século após a sua elaboração.
Exceto então se você se lembrar que esta pesquisa, basicamente, é uma luz verde na hipótese de matéria se aniquilando em espaços vazios que impiedosamente devoram tudo o que está em seu caminho.
As conclusões são relatados na Monthly Notices da Royal Astronomical Society.
Concepção artística de buraco negro supermassivo secundário recém-descoberto orbitando o principal buraco negro supermassivo central da galáxia Cygnus A. Crédito: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Apontando o Very Large Array (VLA) em uma galáxia famosa pela primeira vez em duas décadas, uma equipe de astrônomos teve uma grande surpresa, achando um novo objeto brilhante próximo do núcleo da galáxia. O objeto, os cientistas concluíram, ou é um tipo muito raro de explosão supernova ou, mais provavelmente, uma explosão de um segundo buraco negro supermassivo orbitando próximo ao principal BNSM da galáxia, o buraco negro supermassivo central.
Os astrônomos observaram Cygnus A, uma galáxia conhecida e muitas vezes estudada pelo pioneiro da rádio-astronomia Grote Reber em 1939. A descoberta de rádio foi acompanhada de uma imagem de luz visível em 1951, e a galáxia, que está a cerca de 800 milhões de anos-luz de Terra, foi um alvo precoce da VLA após a sua conclusão no início dos anos 1980. Imagens detalhadas do VLA publicadas em 1984 produziram grandes avanços na compreensão do que eram os 'jatos' super rápidos de partículas subatômicas no espaço intergaláctico devido a energia gravitacional dos buracos negros supermassivos nos núcleos de galáxias.
"Este novo objeto pode ter muito a nos dizer sobre a história desta galáxia", disse Daniel Perley, do Instituto de Pesquisa Astrofísica de Liverpool John Moores University, no Reino Unido, principal autor de um artigo no Astrophysical Journal anunciando a descoberta.
"As imagens do VLA de Cygnus A da década de 1980 marcaram o estado da capacidade de observação naquele tempo", disse Rick Perley, do National Radio Astronomy Observatory (NRAO). "Por isso, nós não olhamos para Cygnus A novamente até 1996, quando novos componentes eletrônicos do VLA tinham fornecido uma nova gama de radiofrequências para as nossas observações." O novo objeto não aparece nas imagens feitas em seguida.
"No entanto, a atualização do VLA, que foi concluída em 2012 fez dele um telescópio muito mais poderoso, então nós queríamos ter um olhar para Cygnus A com a utilização de novas capacidades do VLA", disse Perley.
Daniel e Rick Perley, juntamente com Vivek Dhawan, e Chris Carilli, ambos da NRAO, começaram as novas observações em 2015, e continuou-las em 2016.
"Para nossa surpresa, encontramos uma nova característica proeminente próxima do núcleo da galáxia que não apareceu em nenhuma das imagens publicadas anteriormente. Este novo objeto é brilhante o suficiente para que nós definitivamente possamos ver nas imagens anteriores se nada tivesse mudado", disse Rick Perley. "Isso significa que ele deve ter surgido em algum momento entre 1996 e agora", acrescentou.
Os cientistas então observaram Cygnus A com o Very Long Baseline Array (VLBA), em novembro de 2016, detectando claramente o novo objeto. Um objecto infravermelho fraco também foi visto na mesma localização em observações do telescópio espacial Hubble e Keck, originalmente entre 1994 e 2002. Os astrônomos infravermelhos, do Lawrence Livermore National Laboratory, atribuíram o objeto à um grupo denso de estrelas, mas o dramático brilho de rádio está forçando uma nova análise.
imagens em radio (laranja) da região central da Cygnus A do VLA, sobreposta na imagem do telescópio espacial Hubble entre 1989 e 2015. Gif animado. Crédito:. Perley, et ai, NRAO / AUI / NSF, NASA
O que é este novo objeto? Com base nas suas características, os astrônomos concluíram que deve ser uma explosão de supernova ou uma explosão de um segundo buraco negro supermassivo, próximo do centro da galáxia. Enquanto eles assistem o comportamento futuro do objeto para ter certeza, eles apontaram que o objeto se manteve muito brilhante por muito tempo para ser coerente com qualquer tipo conhecido de supernova.
"Devido ao seu brilho extraordinário, nós consideramos a explicação de supernova improvável", disse Dhawan.
O novo objeto definitivamente está separado do buraco negro central de Cygnus A, por cerca de 1500 anos-luz, e tem muitas das características de um buraco negro, entre uma dela é a capacidade de se alimentar rapidamente do material circundante.
"Nós pensamos que teríamos encontrado um segundo buraco negro supermassivo nesta galáxia, indicando que ela se fundiu com outra galáxia no passado astronomicamente-recente", disse Carilli. "Estes dois seriam um dos pares mais próximos dos buracos negros supermassivos já descobertos."
Os astrônomos sugeriram que o segundo buraco negro tornou-se visível para o VLA nos últimos anos, porque ele encontrou uma nova fonte de material para devorar. Esse material, segundo eles, poderia ser tanto de gás interrompido por fusão das galáxias ou uma estrela que passou perto o suficiente para o buraco negro secundário a capturasse com sua poderosa gravidade.
"Outras observações nos ajudarão a resolver algumas destas questões. Além disso, se este for um buraco negro secundário, podemos ser capazes de encontrar outros em semelhantes galáxias", disse Daniel Perley.
Rick Perley foi um dos astrônomos que fizeram as observações originais em Cygnus A com o VLA na década de 1980. Daniel Perley é seu filho, agora também um astrônomo.
"Daniel tinha apenas dois anos quando observamos pela primeira vez Cygnus A com o VLA", disse Rick. Como um estudante do ensino médio em Socorro, Novo México, Daniel usou dados VLA para um projeto de feira de ciências premiado que o levou para o nível internacional da concorrência, o que lhe rendeu um doutorado em astronomia.
Traduzido e adaptado de Phys.
Créditos da ilustração: CXC/M. Weiss; X-ray: NASA/CXC/NRAO/D.-C. Kim; Optical: NASA/STScI
Buracos supermassivos são geralmente objetos parados e colocados nos centros da maioria das galáxias. No entanto, usando dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e outros telescópios, os astrônomos recentemente caçaram o que poderia ser um buraco negro supermassivo que pode estar em movimento.
Essa possível buraco negro renegado, que contém cerca de 160 milhões de vezes a massa do nosso Sol, está localizado em uma galáxia elíptica cerca de 3,9 bilhões de anos luz da Terra. Astrônomos estão interessados nestes buracos negros supermassivos móveis, pois eles podem revelar mais sobre as propriedades desses objetos enigmáticos.
Este buraco negro pode ter sofrido um "recuo”, terminologia utilizada pelos cientistas quando dois buracos negros supermassivos menores colidem e se fundem para formar um ainda maior. Ao mesmo tempo, essa colisão teria gerado ondas gravitacionais que emitiam mais fortemente em uma direção do que em outras. Este buraco negro recém-formado poderia ter recebido um pontapé no sentido oposto das referidas ondas gravitacionais mais fortes. Este chute teria empurrado o buraco negro fora do centro da galáxia, como representado na ilustração artística acima.
A força do chute depende da taxa e direção de rotação dos dois buracos negros menores antes deles se fundirem. Portanto, as informações sobre essas propriedades importantes podem ser obtidas através do estudo da velocidade de recuo dos buracos negros.
Astrônomos descobriram este candidato a buraco negro de recuo através da peneiração de raios-X e de dados ópticos em milhares de galáxias. Primeiramente, eles usaram observações do Chandra para selecionar galáxias que contêm uma fonte de raios-X brilhante e foram observados como parte do Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Emissão de raios-X é uma característica comum de buracos negros supermassivos que estão crescendo rapidamente.
Em seguida, os pesquisadores analisaram os dados para ver se observações do Telescópio Espacial Hubble destes raios-X brilhantes em galáxias revelavam dois picos próximos de seu centro na imagem óptica. Estes dois picos podem demonstrar que um par de buracos negros está presente ou que um buraco negro rotacional afastou-se do aglomerado de estrelas no centro da galáxia.
Se estes critérios forem satisfeitos, então os astrônomos examinaram os espectros SDSS, que mostram a forma como a quantidade de luz óptica varia com o comprimento de onda. Se os pesquisadores descobriram assinaturas reveladoras nos espectros indicativos da presença de um buraco negro supermassivo, seguiram-se com um exame ainda mais preciso dessas galáxias.
Depois de toda essa busca, um bom candidato para um buraco negro de recuo foi descoberto. A imagem da esquerda (acima) foi feita a partir dos dados do Hubble, que mostra dois pontos brilhantes próximos do centro da galáxia. Um deles está localizado no centro da galáxia e o outro está localizado a cerca de 3.000 anos-luz de distância do centro. A última fonte mostra as propriedades de um buraco negro de crescimento e a sua posição que corresponde ao de uma fonte de raios-X luminosa detectada com o Chandra (imagem da direita em baixo-relevo). Usando dados do SDSS e do telescópio Keck, no Havaí, a equipe determinou que o buraco negro cresce próximo, mas visivelmente deslocado e o centro da galáxia tem uma velocidade que é diferente da galáxia como um todo. Estas propriedades sugerem que esta fonte pode ser um buraco negro supermassivo de recuo.
A galáxia hospedeira do possível buraco negro de recuo também mostra alguma evidência de perturbação nas suas regiões mais externas, o que é uma indicação de que uma fusão entre duas galáxias ocorreu em um passado relativamente recente. Uma vez que fusões de buracos negros supermassivos podem ocorrer quando suas galáxias se fundem, esta informação apoia a ideia de um buraco negro de recuo no sistema.
Além disso, as estrelas estão se formando em uma taxa elevada na galáxia, com várias centenas de vezes a massa do Sol por ano. Isto concorda com simulações de computador, que preveem que as taxas de formação de estrelas pode ser aumentada para fundir galáxias - particularmente aqueles contendo buracos negros renegados.
Outra possível explicação para os dados é que dois buracos negros supermassivos estão localizados no centro da galáxia, mas um deles não está produzindo radiação detectável porque está crescendo muito lentamente. Os pesquisadores favorecem a explicação de que o buraco negro está recuando, mas são necessários mais dados para fortalecer o seu caso.
Um artigo descrevendo estes resultados foi recentemente aceito para publicação no Astrophysical Journal e está disponível on-line.
Via; NASA
Uma nova descoberta duplicou o número de buracos negros supermassivos nos quais os astrônomos pensavam que existiam no nosso Universo.
Buracos negros supermassivos foram tradicionalmente pensados para estarem no centro de todas as grandes galáxias, como a nossa Via Láctea. Agora, um novo estudo sugere que eles também poderia estar no centro de todas as galáxias anãs, também.
Tudo começou há três anos, quando os astrônomos da Universidade de Utah descobriram um buraco negro supermassivo escondido em uma galáxia anã ultra-compacta.
Desde então, ela tem permanecido a menor galáxia conhecida que abrigar um buraco negro gigante, mas agora a mesma equipe descobriu mais duas galáxias anãs com buracos negros supermassivos, sugerindo que talvez o emparelhamento não é tão incomum como inicialmente previsto.
Com uma estimativa de 7 trilhões de galáxias anãs no universo visível, isso pode fazer com que os buracos negros supermassivos sejam muito mais prolíficos do que os astrônomos pensavam.
Ainda mais impressionante, as conclusões do estudo recente revela que, apesar de seu tamanho, estas galáxias anãs contêm buracos negros ainda maiores do que a nossa.
"É bastante surpreendente quando você realmente pensa sobre isso", diz o pesquisador Chris Ahn.
"Essas anãs ultra-compactas tem em torno de 0,1 por cento do tamanho da Via Láctea, mas eles hospedam buracos negros supermassivos que são maiores do que o buracos negros no centro da nossa galáxia."
Se você precisa de um pouco de de perspectiva para entender a magnitude dos buracos negros maciços, confira o vídeo abaixo:
A pesquisa também responde a algumas perguntas em curso sobre próprias galáxias anãs.
Quando os astrônomos descobriram as primeira galáxias anãs ultra-compactas na década de 1990, eles notaram algo estranho - as galáxias anãs tinham mais massa do que suas estrelas poderiam explicar.
O novo estudo sugere que os buracos negros supermassivos são responsáveis por esta massa extra - e que também poderia lançar luz sobre como as galáxias foram criadas em primeiro lugar.
"Nós ainda não entendemos completamente como as galáxias se formam e evoluem ao longo do tempo", diz Ahn. "Esses objetos podem nos dizer como as galáxias se fundem e se chocam."
Usando óptica adaptativa, uma técnica que permite focalizar as galáxias com mais detalhes, os pesquisadores mediram as duas galáxias anãs ultra-compactas, chamadas VUCD3 e M59cO.
Os resultados revelaram que buraco negro de VUCD3 era 13 por cento da massa total da galáxia e buraco negro de M59cO tinha 18 por cento da sua massa total.
Essas leituras são muito maiores do que o buraco negro na Via Láctea, que possui pouco mais do que 01 por cento da massa total da nossa galáxia.
As descobertas descansam a ideia de que estas galáxias anãs são apenas enormes aglomerados de estrelas, compostas por centenas de milhares de estrelas todas criadas ao mesmo tempo.
Em vez disso, o estudo apoia a ideia de que estas galáxias anãs foram engolidas e rasgadas pela gravidade das galáxias maiores.
"Sabemos que as galáxias fundem-se e combinam-se o tempo todo - que é como as galáxias evoluem", diz um dos pesquisadores, Anil Seth. "A nossa Via Láctea está devorando galáxias enquanto falamos."
"Nossa imagem geral de como as galáxias se formam é que pequenas galáxias se fundem para formar grandes galáxias", acrescentou ele. "Mas nós temos uma imagem muito incompleta disso. As galáxias anãs ultra-compactas nos fornecem um cronograma com mais tempo para observar o que aconteceu no passado."
Galáxias anãs podem ser pequenas, mas elas podem ser a resposta para algumas grandes perguntas.
A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal .
[Sciece Alert]
[Sciece Alert]
Observações usando o Very Large Telescope do ESO revelaram estrelas que se formam dentro saídas poderosas de material explodido para fora de buracos negros supermassivos em núcleos de galáxias. Estas são as primeiras observações confirmadas de estrelas que formam neste tipo de ambiente extremo. A descoberta tem muitas consequências para compreender as propriedades de galáxias e sua evolução. Os resultados foram publicados na revista Nature.
Um grupo liderado pelos astrônomos do Reino Unido utilizaram os instrumentos MUSE e X-atirador no Very Large Telescope (VLT) do Observatório Paranal do ESO, no Chile, para estudar uma colisão em curso entre duas galáxias, conhecida coletivamente como IRAS F23128-5919, que ficam a cerca de 600 milhões de anos-luz da Terra. O grupo observou os ventos colossais de material nas saídas - que se originam perto do buraco negro supermassivo no centro da galáxia ao sul do par - e encontraram a primeira evidência clara de que as estrelas estão nascendo dentro deles.
Tais saídas galácticas são movidas pela enorme produção de energia a partir dos centros ativos e turbulentos de galáxias. buracos negros supermassivos se escondem nos núcleos da maioria das galáxias, e quando eles engolem matéria eles também aquecem o gás circundante e expulsá-o da galáxia hospedeira em poderosos e densos.
"Os astrônomos pensaram por um momento que as condições dentro destas saídas poderiam ser boas para a formação de estrelas, mas ninguém viu isso acontecendo, uma vez que é uma observação muito difícil", comentou o líder da equipe Roberto Maiolino, da Universidade de Cambridge. "Nossos resultados são excitantes porque mostram de forma inequívoca que as estrelas estão sendo criadas dentro dessas saídas."
O grupo se propôs a estudar estrelas na saída diretamente, bem como o gás que as rodeia. Usando dois dos instrumentos de espectroscopia do VLT, MUSE e X-shooter, eles poderiam realizar um estudo muito detalhado das propriedades da luz emitida para determinar a sua origem.
A radiação de estrelas jovens é conhecida por causar um brilho em nuvens de gás próximas de uma forma particular. A sensibilidade extrema do X-shooter permitiu à equipe descartar outras causas possíveis para esta iluminação, incluindo choques de gás ou o núcleo ativo da galáxia.
O grupo, então, fez uma detecção direta inconfundível de uma população estelar infantil na saída. Estas estrelas são pensados para ser menos do que algumas dezenas de milhões de anos de idade, e uma análise preliminar sugere que eles são mais quentes e mais brilhantes do que estrelas formadas em ambientes menos extremos, como o disco galáctico.
Como mais uma prova, os astrônomos também determinaram o movimento e a velocidade dessas estrelas. A luz da maioria das estrelas da região indica que elas estão viajando a grandes velocidades à distância do centro da galáxia - o que faria sentido para objetos capturados em um fluxo de material em movimento rápido.
O co-autor Helen Russell (Instituto de Astronomia, Cambridge, UK) explana: "as estrelas que se formam no vento próximo do centro da galáxia podem desacelerar e começar a ir para dentro, mas as estrelas que se formam mais para fora no fluxo, experimentam menos desaceleração e podem até mesmo voar fora da galáxia por completo."
A descoberta fornece uma nova e excitante informação que pode melhorar a nossa compreensão de alguns conceitos astrofísicos, incluindo a forma como certas galáxias obter as suas formas; como o espaço intergaláctico torna-se enriquecido com elementos pesados; e até mesmo de onde inexplicável fundo infravermelho cósmica radiação podem surgir.
Maiolino está animado para o futuro: "Se a formação de estrelas está realmente ocorrendo na maioria dos saídas galácticas, como algumas teorias preveem, então isso poderia fornecer um cenário completamente novo para a nossa compreensão da evolução das galáxias."
Leia mais sobre a descoberta no comunicado de imprensa do Observatório Europeu do Sul.
Referência: R. Maiolino et al. “Star formation inside a galactic outflow.” Nature. 27 de março de 2017.
Traduzido e adaptado de Phys
Alguém dê uma toalha para este buraco negro supermassivo!
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Concepção artística de como o o buraco negro supermassivo "quase nu"se originou. No painel esquerdo, o buraco negro começa o encontro com outro buraco negro maior. No painel do meio, as estrelas são removidas. À direita, o buraco negro emerge do encontro com apenas os restos de sua galáxia intacta. Crédito: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF.
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A maioria das galáxias têm um buraco negro supermassivo em seu centro. A medida que galáxias colidem e se fundem, os buracos negros se fundem também, criando os buracos negros supermassivos que vemos no Universo hoje. Mas uma equipe de astrônomos foi à procura de BN's supermassivos que não estão no centro das galáxias. Eles observaram para mais de 1200 galáxias, usando o telescópio Very Long Baseline Array (VLBA) da National Science Foundation (NSF) e descobriram que quase todas elas tinham um buraco negro onde deveria estar, no meio da própria galáxia.
Entretanto, eles conseguiram encontrar um buraco negro, em um aglomerado de galáxias mais de dois bilhões de anos luz de distância da Terra, que não estava no centro de uma galáxia. Eles ficaram surpresos também ver que este buraco negro tinha sido despido de estrelas vizinhas. Uma vez que eles identificaram este buraco negro, agora chamado de B3 1715+425, eles usaram o Hubble e o Spitzer para acompanha-lo. E o que eles descobriram é uma história incomum.
"Não vi nada como isso antes." - James Condon
O buraco negro supermassivo em questão, que chamaremos abreviadamente de B3, é um objeto curioso. Ele era muito mais brilhante do que qualquer coisa próxima dele, e também estava mais distante do que a maioria dos buracos que os astrônomos estavam estudando. Mas um buraco negro brilhante normalmente está situado no coração de uma grande galáxia. B3 tinha apenas um remanescente de uma galáxia em torno dele. Ele estava nu.
James Condon, do National Radio Astronomy Observatory (NRAO) descreveu o que aconteceu:
"Nós estávamos procurando pares de buracos negros supermassivos se deslocamento a partir do centro de uma galáxia, como prova reveladora de uma fusão de galáxia anterior", disse Condon. "Em vez disso, encontramos este buraco negro fugindo da galáxia maior, deixando um rastro de escombros para trás", acrescentou.
"Concluímos que o nosso buraco negro fujão era incapaz de atrair tantas estrelas no caminho para fazer com que ele se pareça com o que ele é agora." - James Condon
Condon e sua equipe concluíram que B3 era uma vez um buraco negro supermassivo no coração de uma grande galáxia. B3 colidiu com uma galáxia maior, um com um outro buraco negro também maior. Durante esta colisão, B3 teve a maioria de suas estrelas arrancadas, exceto as mais próximas a ele. B3 ainda está acelerando para longe, a mais de 2000 km por segundo.
B3 e o que sobrou de suas estrelas continuará a mover-se através do espaço, escapando de seu encontro com a outra galáxia. No entanto, ele provavelmente não vai escapar do aglomerado de galáxias onde ele se encontra.
"O que acontece com uma galáxia quando a maioria de suas estrelas foram arrancadas, mas ainda tem um buraco negro supermassivo ativo no meio?" - James Condon
Condon descreve o fim provável para B3. Ele não terá estrelas e gás suficiente o rodeando para desencadear novo nascimento da estrela. Ele também não será capaz de atrair novas estrelas. Então, eventualmente, as estrelas remanescentes da galáxia original de B3 vão viajar com ele, e o BN crescerá progressivamente ao longo do tempo.
B3 também vai ficar mais obscuro, uma vez que não terá nenhum material novo para "alimentá-lo". Ele acabará por ser quase impossível de se ver. Somente seu efeito gravitacional vai indicar a sua posição.
"Em um bilhão de anos ou mais, ele provavelmente será invisível." - James Condon
Quantos B3's existem? Se o própria B3 acabar por se tornar invisível, quantos outros buracos negros supermassivos como ele existem, indetectáveis pelos nossos instrumentos? Quantas vezes isso acontece? E quão importante isto é para a compreensão da evolução de galáxias e aglomerados de galáxias? Condon faz estas perguntas perto do fim do clipe. Por agora, pelo menos, não temos respostas.
Condon e sua equipe usaram o NRAO VLBA para procurar esses buracos solitários. O VLBA é um instrumento de radioastronomia constituído por 10 antenas idênticas de 25m em todo o mundo, e controlado em um centro no Novo México. A matriz fornece detalhes refinados na parte da onda de rádio do espectro.
A busca por um buraco negro é um projeto a longo prazo, fazendo uso do tempo disponível no VLBA. Telescópios futuros, como o Large Synoptic Survey Telescope, que está sendo construído no Chile, vai fazer o tornar de Condon mais fácil.
Condon trabalhou com Jeremy Darlin, da Universidade do Colorado, Yuri Kovalev do Centro Espacial Astro do Instituto Físico Lebedev, em Moscou, e Leonid Petrov, do Centro Astrogeo em Falls Church, Virginia. Eles relataram suas descobertas na revista Astrophysical Journal e a mesma está disponível na íntegra no arXiv.org.
[Universe Today]
Um buraco negro chamado XJ1417 + 52 foi encontrado perto da borda da sua galáxia-mãe, conhecida como SDSS J141711.07 + 522.540,8 (ou, GJ1417 + 52 para o short), especificamente em uma região conhecida como a Faixa Estendida de Groth.
Créditos: Raios-X: NASA / CXC / UNH / D.Lin et al; Óptico: NASA / STScI
A maioria das galáxias abrigam um buraco negro supermassivo em seu núcleo, mas, ocasionalmente, alguns desses grandes devoradores cósmicos "fogem" para longe do centro galáctico.
Um desses buracos negros foi recentemente descoberto perto da borda da sua galáxia-mãe, localizada a cerca de 4,5 bilhões de anos-luz da Terra, de acordo com um comunicado da NASA. O buraco negro foi flagrado usando dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA e do observatório de raios-X XMM-Newton da Agência Espacial Europeia (ESA).
O buraco negro, chamado XJ1417+52, é um buraco negro de massa intermediária, na escala de cerca de 100.000 vezes a massa do sol, disse o comunicado. Isto é menor do que buracos negros supermassivos, que são geralmente definidos como aqueles com 100.000 a 10 bilhões de vezes a massa do Sol.
Os buracos negros encontrados vagando longe do centro de suas galáxias-mãe são normalmente pensados para terem sido originados de uma colisão ou fusão entre duas galáxias. XJ1417 + 52 foi encontrado em uma região periférica da sua atual galáxia hospedeira, chamada de Faixa Estendida de Groth.
Usando observações do Telescópio Espacial Hubble, os cientistas disseram que podem ter descoberto como XJ1417 + 52 chegando ao seu local atual. De acordo com a indicação da NASA, os cientistas identificaram uma fonte óptica que "pode estar associada com XJ1417 + 52."
Os resultados, segundo o comunicado, "sugerem que o buraco negro poderia originalmente ter pertencido a uma pequena galáxia que se chocou com a galáxia maior, GJ1417 + 52, despojando mais estrelas da galáxia menor, mas deixando para trás o buraco negro e suas estrelas circunvizinhas no centro da pequena galáxia. Se essa ideia estiver correta, as estrelas circundantes são as que podem ser vistas na imagem do Hubble ".
Observações também revelaram que XJ1417 + 52 é extremamente brilhante para um buraco negro, levando os astrônomos a classificar o objeto como uma "fonte de raios-X hiper-luminosa."
"No seu auge, XJ1417 + 52 é cerca de 10 vezes mais luminoso que a fonte de raios-X mais brilhante já vista para um buraco negro errante," disseram os oficiais da NASA, em um comunicado. "Isto é cerca de 10 vezes mais distante do que o recorde anterior para um buraco negro errante."
As emissões de raios-X de XJ1417 + 52 atingiram um brilho máximo entre 2000 e 2002, disse o comunicado. Neste momento, uma estrela provavelmente passou muito perto do buraco negro e foi engolida. O material da estrela teria formado uma espiral em torno do buraco negro como a água circulando no ralo da pia. Isto teria gerado um movimento e a aceleração teria causado um aumento de temperatura no material estelar, que irradiou raios-X, o que teria causado o pico observado nas emissões de raios-X, de acordo com um estudo publicado 05 de abril no The Astrophysical Journal.
Traduzido e adaptado de Space
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Os pontos azuis neste campo de galáxias, conhecido como campo COSMOS, mostram galáxias que contêm buracos negros supermassivos que emitem raios-X de alta energia. Credits: NASA/JPL-Caltech. Imagem em tamanho maior
Buracos negros supermassivos no Universo são como um coro estridente cantando na língua de raios-X. Quando os buracos negros puxam matéria circundante, eles soltam poderosas explosões de raios-X. Esta canção de raios-X, vinda de um coro de milhões de buracos negros, preenche todo o céu - um fenômeno que os astrônomos chamam o fundo cósmico de raios-X.
A missão Chandra da NASA conseguiu identificar muitos dos chamados buracos negros ativos que contribuem para este fundo de raios-X, mas saber quais deles soltaram raios-X de alta energia - aqueles que tem "vozes" com alta-frequência - têm permanecido uma incógnita.
Novos dados do NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array, ou NUSTAR, pela primeira vez, começou a identificar um grande número de buracos negros "cantando" em raios-X de alta energia. Ou, em linguagem astronômica, o NUSTAR tem feito progressos significativos na resolução do fundo de raios-X de alta energia.
"Passamos de uma resolução de apenas dois por cento do fundo de raios-X de alta energia para 35 por cento", disse Fiona Harrison, o investigador principal do NUSTAR no Caltech, em Pasadena e principal autor de um novo estudo que descreve os achados em uma próximo edição do The Astrophysical Journal. "Podemos ver os buracos negros mais obscurecidos, escondidos em gás de espessura e poeira."
Os resultados acabarão por ajudar os astrônomos a entender como os padrões de alimentação dos buracos negros supermassivos mudar ao longo do tempo. Este é um fator chave para o crescimento não só de buracos negros, mas também das galáxias que os hospedam. O buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea está adormecido agora, mas, em algum momento no passado, ele também teria desviado gás e aumentado de tamanho.
A medida que os buracos negros crescem, a sua gravidade intensa puxa matéria para eles. A matéria se aquece a temperaturas escaldantes e as partículas se impulsionam à velocidade da luz. Juntos, esses processos fazem com que o ambiente de buracos negros brilhem com raios-X. Um buraco negro supermassivo com uma oferta abundante de combustível ou gás, vai criar mais raios-X de alta energia.
NUSTAR é o primeiro telescópio capaz de focalizar os raios-X de alta energia em imagens nítidas.
"Antes do NUSTAR, o fundo de raios-X em altas energias era apenas um borrão sem fontes", disse Harrison. "Para desvendar o que está acontecendo, você tem de identificar e contar as fontes individuais dos raios-X."
"Sabíamos que este coro cósmico tinha um forte componente de alta-frequência, mas ainda não sabemos se se trata de um coro de pequenos cantores, tranquilos, ou alguns com grandes tenores," disse o co-autor Daniel Stern, cientistas do projeto NUSTAR no Jet Propulsion Laboratory da NASA em Pasadena, Califórnia. "Agora, graças a NUSTAR, estamos ganhando um melhor entendimento dos buracos negros e começando a abordar estas questões."
Raios-X de alta energia podem revelar o que está em torno dos buracos negros supermassivo que, de outra maneira, são difíceis de ver. Da mesma forma que os raios X médicos podem viajar através de sua pele para revelar imagens de ossos, NUSTAR pode ver através do gás e poeira em torno de buracos negros, para obter uma visão mais profunda do que está acontecendo lá dentro.
Com imagem mais completas do NUSTAR das populações de buracos negros supermassivos, os astrônomos podem começar a montar o quebra-cabeça de como eles evoluem e se modificam ao longo do tempo. Quando eles iniciam e param sua alimentação? Qual é a distribuição do gás e poeira que tanto alimenta e esconder os buracos negros?
A equipe espera entender mais do fundo de raios-X de alta energia ao longo do tempo com NUSTAR - e melhor decifrar as vozes do coro de raios-X do nosso universo.
NASA
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