26 de out de 2016

O VLT do ESO detecta halos gigantes brilhantes inesperados em torno de quasars distantes

Esta imagem composta mostra 18 dos 19 quasars observados por uma equipa internacional de astrónomos, liderada pelo ETH de Zurique, na Suíça. Cada um dos quasars observados encontra-se rodeado por um halo gasoso brilhante. Esta é a primeira vez que um rastreio de quasars mostra tais halos brilhantes em torno de todos os quasars observados.A descoberta foi feita com o auxílio do instrumento MUSE montado no Very Large Telescope do ESO.Créditos:ESO/Borisova et al.

Uma equipe internacional de astrónomos descobriu nuvens de gás brilhante em torno de quasars distantes. Esta é a primeira vez que todos os quasars num rastreio apresentam estes halos, dos quais as assinaturas inconfundíveis foram observadas pelo instrumento MUSE montado no Very Large Telescope do ESO. As propriedades dos halos desta descoberta surpreendente encontram-se também em total desacordo com as atuais teorias aceites para a formação de galáxias no Universo primordial.

Uma colaboração internacional de astrónomos, liderada por um grupo do Instituto Federal de Tecnologia da Suíça (ETH), em Zurique, usou o poder sem precedentes do instrumento MUSE montado no Very Large Telescope (VLT), instalado no Observatório do Paranal do ESO, para estudar o gás que rodeia galáxias ativas distantes, observadas a menos de dois mil milhões de anos após o Big Bang. Estas galáxias ativas, chamadas quasars, contêm buracos negros supermassivos nos seus centros, os quais consomem estrelas, gás e qualquer outro material a taxas extremamente elevadas. Este fenómeno, por sua vez, faz com que os centros destas galáxia emitam enormes quantidades de radiação, tornando os quasars os objetos mais luminosos e ativos do Universo.

O estudo envolveu 19 quasars, seleccionados entre os mais brilhantes que podiam ser observados com o MUSE. Estudos anteriores tinham mostrado que cerca de 10% de todos os quasars examinados se encontram rodeados por halos compostos de gás do
meio intergaláctico, halos estes que se estendem até cerca de 300 000 anos-luz de distância dos centros dos quasars. No entanto, este novo estudo revelou-se surpreendente, detectando halos enormes em torno de todos os 19 quasars observados — muito mais do que os dois halos que se esperavam estatisticamente. A equipa suspeita que este efeito se deva ao enorme aumento de poder de observação do MUSE comparativamente aos instrumentos do mesmo tipo anteriormente utilizados, no entanto são necessárias mais observações para se determinar se este é efetivamente o caso.

“Ainda é cedo para dizer se este resultado se deve à nossa nova técnica observacional ou se se trata de algo peculiar nos quasars da nossa amostra.  Ainda temos muito que aprender; começámos agora uma nova era de descobertas”, disse a autora principal do trabalho Elena Borisova, do ETH de Zurique. O objetivo inicial do estudo era analisar as componentes gasosas do Universo a larga escala: a estrutura por vezes referida como
rede cósmica, da qual os quasars são nodos brilhantes. As componentes gasosas desta rede são normalmente extremamente difíceis de detectar, por isso os halos iluminados de gás que rodeiam os quasars fornecem-nos uma oportunidade quase única para estudar o gás no seio desta estrutura cósmica de larga escala.

Os 19 halos recentemente detectados revelaram também outra surpresa: são constituídos por gás intergaláctico relativamente frio — com cerca de 10 000 graus Celsius. Esta descoberta está em perfeito desacordo com os atuais modelos aceites geralmente para a estrutura e formação de galáxias, os quais sugerem que gás tão próximo das galáxias deve apresentar temperaturas superiores a um milhão de graus.

A descoberta mostra o potencial do instrumento na observação deste tipo de objetos. Sebastiano Cantalupo, co-autor do trabalho, está muito entusiasmado com o novo instrumento e as oportunidades que este nos traz: “Neste estudo explorámos as capacidades únicas do MUSE, o que nos abre caminho para futuros rastreios. Combinada com uma nova geração de modelos teóricos e numéricos, esta aproximação continuará a proporcionar-nos uma nova janela para a formação da estrutura cósmica e evolução de galáxias.”
Fonte: ESO

Descoberto objetos cósmicos misteriosos que explodem em raios X

Animação da erupção da fonte de raios-X na galáxia NGC 5128.
Crédito: NASA/CXC/UA/J. Irwil et al.

Astrónomos descobriram um par de objetos cósmicos extraordinários que explodem dramaticamente em raios-X. Esta descoberta, obtida com o Observatório de raios-X Chandra da NASA e com o Observatório XMM-Newton da ESA, pode representar uma nova classe de eventos explosivos encontrados no espaço. As misteriosas fontes de raios-X tornam-se cerca de cem vezes mais brilhantes em menos de um minuto, antes de regressar aos níveis de raios-X originais após mais ou menos uma hora. No seu pico, estes objetos qualificam-se como ULXs ("ultraluminous X-ray sources", em português "fontes ultraluminosas de raios-X") que emitem centenas até milhares de vezes mais raios-X do que os típicos sistemas binários onde uma estrela orbita um buraco negro ou uma estrela de neutrões.

"Nunca vimos nada como isto," afirma Jimmy Irwin da Universidade do Alabama, EUA, que liderou o estudo publicado na última edição da revista Nature. "Os astrónomos têm visto muitos objetos diferentes que explodem de brilho, mas estes podem ser exemplos de um fenómeno inteiramente novo. Sabemos que os magnetares - estrelas de neutrões jovens com campos magnéticos poderosos - produzem explosões brilhantes e rápidas de raios-X, mas estes objetos recém-descobertos são diferentes em alguns aspetos fundamentais. Em primeiro lugar, os magnetares demoram alguns segundos para diminuir de brilho após uma explosão. Em segundo lugar, estes novos objetos encontram-se em populações de estrelas velhas situadas em galáxias elípticas, galáxias esféricas ou em forma de ovo compostas principalmente por estrelas mais velhas.

Isto torna improvável que estes recém-descobertos objetos brilhantes sejam jovens, astronomicamente falando, como se pensa que os magnetares sejam. Além disso, estes objetos são mais brilhantes em raios-X durante os seus períodos "calmos. Estas erupções são extraordinárias," comenta Peter Maksym, coautor do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica. "Por um breve período, uma das fontes tornou-se das mais brilhantes ULXs alguma vez observadas numa galáxia elíptica."

Quando não estão a explodir de brilho, estas fontes parecem ser sistemas binários normais onde um buraco negro ou uma estrela de neutrões puxa material de uma companheira estelar parecida com o Sol. Isto indica que os aumentos de brilho não perturbam significativamente o sistema binário. Embora a natureza destas explosões seja desconhecida, a equipa começou a procurar respostas. Uma ideia é que as explosões representam episódios em que a matéria que está a ser puxada da estrela companheira cai rapidamente para um buraco negro ou estrela de neutrões. Isto pode acontecer quando a companheira faz a sua maior aproximação ao objeto compacto na sua órbita elíptica.

Outra explicação pode envolver matéria que cai para um buraco negro de massa intermédia, com uma massa de aproximadamente 800 vezes a do Sol para uma fonte e 80 vezes a massa do Sol para a outra. Agora que descobrimos estes objetos, os astrónomos observacionais e os teóricos vão trabalhar duro para descobrir o que está a acontecer," afirma o coautor Gregory Sivakoff da Universidade de Alberta, Canadá.

O Chandra observou uma das fontes, localizada perto e presumivelmente associada com a galáxia NGC 4636 a uma distância de 47 milhões de anos-luz, a aumentar de brilho uma vez. Observou-se outra fonte a explodir de brilho cinco vezes, localizada perto da galáxia NGC 5128 a uma distância de 14 milhões de anos-luz. Quatro destas explosões foram observadas com o Chandra e uma com o XMM-Newton. A equipa analisou variações de raios-X de vários milhares de fontes nas observações de 70 galáxias próximas com o Chandra. Apesar de terem sido encontrados vários exemplos de fontes "explosivas", nenhuma exibia o comportamento das explosões rápidas e gigantescas aqui relatadas.
Fonte: Astronomia Online


Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...