Caçando buracos negros

Uma imagem óptica de galáxias com dados raios-X sobrepostos (magenta) obtidos pelo NuSTAR. A descoberta fortuita, indicada com a seta, está situada para a esquerda de uma galáxia, com o nome de IC751, a qual o telescópio pretendia observar. Ambas as manchas magenta mostram raios-X de buracos negros massivos enterrados no coração das galáxias. A imagem óptica é do SDSS (Sloan Digital Sky Survey) e é uma composição de três comprimentos de onda diferentes. Os dados do NuSTAR mostram raios-X no intervalo energético entre 3 e 24 keV. Crédito: NASA/JPL-Caltech
 
A sonda da NASA caçadora de buracos negros, conhecida como Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) completou o registro de seus 10 primeiros buracos negros supermassivos. A missão é o primeiro telescópio capaz de focar a luz de raios X de mais alta energia em imagens detalhadas. Os novos buracos negros descobertos são os primeiros de centenas desses objetos que são esperados que sejam descobertos pela missão nos próximos dois anos. Essas monstruosas estruturas, buracos negros circundados por espessos discos de gás, localizam-se nos núcleos de galáxias distantes entre 0,3 e 11,4 bilhões de anos-luz da Terra.
 
“Nós descobrimos os buracos negros por acaso”, explica David Alexander, um membro da equipe do NuSTAR baseado no Departamento de Física da Universidade de Durham na Inglaterra e principal autor deste novo estudo. “Nós ficamos olhando para alvos conhecidos e registramos os buracos negros no segundo plano das imagens”. Achados fortuitos adicionais como esses são esperados pela missão. Juntamente com as pesquisas de alvos da missão de regiões selecionadas do céu, a equipe do NuSTAR planeja combinar centenas de imagens feitas pelo telescópio, com o objetivo de descobrir buracos negros no segundo plano das imagens.
 
Uma vez que os 10 buracos negros foram identificados, os pesquisadores foram pesquisar os dados anteriores obtidos pelo Observatório de raios X Chandra da NASA e pelo satélite XMM-Newton da ESA, dois telescópios espaciais complementares que observam a luz de raios X de alta energia. Os cientistas descobriram que os objetos tinham sido detectados antes. Porém só com o NuSTAR foi possível observar com um detalhe excepcional esses objetos.
 
Combinando as observações feitas por todo o espectro de raios X, os astrônomos esperam resolver mistérios sobre os buracos negros. Por exemplo, como muitos deles populam o Universo? “Nós estamos cada vez mais perto de resolver um mistério que começou em 1962”, disse Alexander. “Nessa época, os astrônomos haviam notado um brilho difuso de raios X no plano de fundo do céu, mas não sabiam ao certo sua origem. Agora, nós sabemos que os buracos negros supermassivos distantes são fontes desse tipo de luz, mas nós precisamos do NuSTAR para ajudar a detectar e entender a população dos buracos negros”.
 
O brilho de raios X, chamado de raio X cósmico de fundo, tem o pico nas frequências de alta energia que o NuSTAR foi designado para observar, assim a missão é fundamental para identificar o que está produzindo a luz. O NuSTAR também pode encontrar os buracos negros supermassivos mais escondidos, enterrados em espessas paredes de gás.
 
“Os raios X de mais alta energia podem passar direto até mesmo pelas mais significantes quantidades de poeira e gás que circundam os buracos negros supermassivos ativos”, disse Fiona Harrison, uma co-autora do estudo e principal pesquisadora da missão, no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena. Os dados do Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) e do Spitzer também fornecem pedaços faltantes no quebra-cabeça dos buracos negros pesando a massa das galáxias que os hospedam.
 
“Nossos primeiros resultados mostram que os buracos negros supermassivos mais distantes estão encapsulados nas maiores galáxias”, disse Daniel Stern, um co-autor do estudo e um cientista de projeto para o NuSTAR no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, na Califórnia. “Isso era o esperado. Se voltarmos quando o Universo era mais jovem, existia muita ação com galáxias maiores, colidindo, se fundindo e crescendo. Observações futuras revelarão mais sobre os acontecimentos incríveis dos buracos negros próximos e distantes. Além de caçar buracos negros remotos, o NuSTAR está também pesquisando por outros objetos exóticos dentro da Via Láctea.
Fonte: NASA

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