28 de jan de 2010

Buraco negro estelar

Um buraco negro estelar é um buraco negro formado pelo colapso gravitacional de uma estrela massiva (mais de 8 massas solares) ao final de seu tempo de vida (entendido isso como suas reações de fusão estelares). O processo é observado como uma explosão de supernova ou uma explosão de raios gama. Este buraco negro irá ter uma massa de mais de 3 massas solares. O corpo celeste proposto como maior buraco negro estelar que se conhece (até o ano de 2001) possui 14 massas solares. Teoricamente podem existir buracos negros de qualquer massa (relatividade geral). Enquanto menos massa possua, maior deve ser a densidade da matéria para formar un buraco negro. Não existem processos conhecidos que possam produzir buracos negros com uma massa menor que umas poucas vezes a massa do Sol. Se estes existem, são principalmente buracos negros primordiales.
Fonte: Ciência Diaria

Buraco negro supermassivo


concepção artística de um buraco negro supermassivo atraindo material estelar. Abaixo: imagens que, acredita-se, demonstram um buraco negro supermassivo atraindo matéria de uma estrela na galáxia RXJ 1242-11. Esquerda: imagens de raios-X, Direita: imagem óptica.

Um buraco negro supermassivo é uma classe de buracos negros encontrados principalmente no centro das galáxias. Ao contrário dos buracos negros estelares que são originados a partir da evolução de estrelas massivas, os buracos negros supermassivos foram formados por imensas nuvens de gás ou por aglomerados de milhões de estrelas que colapsaram sobre a sua própria gravidade quando o universo ainda era bem mais jovem e denso. Os buracos negros supermassivos possuem uma massa milhões ou até bilhões de vezes maior que a massa do Sol. A maioria dos buracos negros supermassivos já catalogados estão em forte atividade, ou seja, continuam atraindo matéria para si, aumentando ainda mais a sua massa.

Formação
Alguns modelos para a formação de buracos negros supermassivos já foram descritos. O mais óbvio é o lento acréscimo de matéria, começando de um buraco negro de um tamanho estelar. Outro modelo de formação de um buraco negro supermassivo envolve uma grande nuvem de gás colapsando com uma estrela relativa de talvez cem mil massas solares ou mais. A estrela então se tornaria instável à perturbações radiais devido ao par de elétron-pósitron produzido neste evento, e deve colapsar diretamente em um buraco negro sem uma explosão supernova, o que poderia ejetar a maior parte de sua massa e impedir de deixar um buraco negro remanescente.


Ainda há outro modelo de explosão, que envolve um denso aglomerado de estrelas indo ao colapso enquanto a capacidade de calor negativa do sistema se leva a velocidade de dispersão no centro a velocidades relativas. Finalmente, buracos negros primordiais devem ter sido produzidos diretamente da pressão externa nos primeiros instantes depois do Big Bang. A dificuldade em formar um buraco negro supermassivo se dá à necessidade de matéria suficiente para estar em um pequeno e suficiente volume. Esta matéria precisa ter um momento angular muito pequeno para que isto aconteça.

Normalmente o processo de crescimento envolve o transporte de uma grande doação inicial de um momento angular exteriormente, e isto parece ser o fator limite no crescimento de um buraco negro, e explica a formação de discos de acrescimento. Atualmente, parece haver um vácuo observado na distribuição de massa de buracos negros. Há buracos negros de massa estelar, gerados de estrelas em colapso, que chega a talvez 33 massas solares. O mínimo buraco negro supermassivo está na média de 100.000 massas solares. Entre estes dois casos, há uma falta de buracos negros de massa intermediária. Tal vácuo sugeriria qualitativamente diferentes processos de formação. Entretanto, alguns modelos sugerem que fontes de raios X ultraluminosas podem ser buracos negros desse grupos relativos.

Buraco negro primordial

Um buraco negro primordial é um hipotético tipo de buraco negro que é formado não pelo colapso gravitacional de uma estrela mas pela extrema densidade da matéria presente durante a expansão inicial do universo.  De acordo com o modelo do Big Bang quente (também chamado de Modelo Padrão), durante os primeiros poucos momentos após o Big Bang, a pressão e temperatura eram extremamente altas. Sob estas condições, simples flutuações na densidade da matéria podem ter resultado em regiões de densidade suficiente para criar buracos negros. Embora muitas das regiões de alta densidade devem ter se dispersado rapidamente pela expansão do universo, um buraco negro primordial poderia ser estável, persistindo até o presente.
Fonte: Wikipédia

Hipernova

a estrela η Carinae é uma das mais próximas (8000 a. l.) candidatas a hipernova
 
 Uma hipernova é um tipo teórico de supernova produzido quando as estrelas excepcionalmente grandes desmoronam no fim do seu ciclo de vida. Em uma hipernova, o núcleo da estrela desmorona diretamente em um buraco negro e dois jatos extremamente energéticos de plasma são emitidos de seus pólos rotatórios na velocidade próxima a da luz. Esses jatos emitem raios gama intensos e são uma explicação para os estouros de raio gama. Em anos recentes houve um aumento da nossa compreensão destes eventos. Ou seja, assim como as estrelas de massa colossal, de modo que a densidade do buraco negro as atraia, são extremamentes raras, as hipernovas também o são.
Fonte: Astronomy.com

Estrela de préons

 Uma estrela de preóns é uma estrela compacta hipotética, feita de préons, um grupo de partículas subatômicas que teoricamente poderiam compor os quarks e léptons. Estrelas de preóns teriam altíssimas densidades, excedendo 1020 g/cm³ — intermediárias entre estrelas de nêutrons e buracos negros. Uma estrela de preón teria uma massa comparável com a massa da Terra contida em um volume esférico com cerca de cinco metros de diâmetro. Tais objetos poderiam ser detectados, a princípio, por meio de lentes gravitacionais de raios gamma. A existência de estrelas de preóns potencialmente explicaria a discrepância entre as observações e os cálculos cinemáticos sobre a massa das galáxias que levaram à hipótese da matéria escura. Estrelas de preóns seriam originadas a partir de explosões de supernovas ou a partir do big bang, a pesar de parecer difícil explicar como objetos tão compactos poderiam ser formados desta forma.
Fonte:Wikipédia

Estrela Compacta

 
A Nebulosa de Câncer é uma supernova restante que contém a Pulsar de Câncer uma estrla de nêutron.
     
Em astronomia, uma estrela compacta (algumas vezes chamado de objeto compacto) é uma estrela que é uma anã branca, uma estrela de nêutron, uma estrela exótica, ou um buraco negro. "Estrela compacta" é geralmente utilizado quando a natureza exata de uma estrela é desconhecida, mas evidências sugerem que ela é muita massiva e possui um pequeno raio, o que leva a uma das possibilidades supracitadas.






Telescópio detecta buraco negro gigante engolindo estrela

Instrumento europeu detecta buraco negro à distância recorde de 6 milhões de anos-luz.
       Concepção artística do fenômeno (Foto: Organização Europeia para a Pesquisa Astronômica no Hemisfério Sul (ESO))
O telescópio da Organização Europeia para a Pesquisa Astronômica no Hemisfério Sul (ESO, na sigla em inglês), detectou em outra galáxia o buraco negro mais distante já encontrado. O corpo celeste está acompanhado por uma estrela que, em breve, será engolida pelo próprio buraco negro. Com uma massa 15 vezes maior que a do Sol, o buraco negro também é o segundo maior buraco negro de massa estelar já encontrado. Ele foi encontrado em uma galáxia em formato de espiral, chamada NGC 300, a seis milhões de anos-luz da Terra. "Esse é o buraco negro de massa estelar mais distante já pesado, e é o primeiro que vemos fora de nossa vizinhança galáctica, o Grupo Local (grupo de galáxias que inclui a Via-Láctea)", afirmou Paul Crowther, professor de astrofísica na Universidade de Sheffield, Grã-Bretanha, e um dos autores do estudo. O parceiro do buraco negro é uma estrela do tipo Wolf-Rayet, que também tem uma massa cerca de 20 vezes a do Sol. As Wolf-Rayet são estrelas que já estão perto do fim de suas vidas e expulsam a maior parte de suas camadas superiores para a região que as cerca antes de explodirem como supernovas, com seus núcleos implodindo para formar buracos negros.Os buracos negros de massa estelar são extremamente densos, os restos do colapso de estrelas muito grandes. Eles têm massas que chegam até a 20 vezes a do Sol. Até o momento, 20 desses buracos negros de massa estelar já foram encontrados. Por outro lado, buracos negros maiores são encontrados no centro da maioria das galáxias e podem pesar entre milhões e bilhões de vezes a massa do Sol.
Fonte: Terra
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