22 de jun de 2018

Cientistas captam melhores evidências de um tipo de Buraco Negro Raro


Imagem da galáxia 6dFGS gJ215022.2-055059 pelo Hubble - a grande mancha amarelo-esbranquiçada no centro da imagem - e de várias galáxias vizinhas, combinada com observações de raios-X de um buraco negro nos arredores da galáxia - a pequena mancha roxa-esbranquiçada para baixo e para a esquerda - obtidas pelo Observatório de raios-X Chandra da NASA. Este é o melhor candidato, até à data, de um tipo muito raro e elusivo de fenómeno cósmico: o chamado buraco negro de massa intermédia no processo de destruição de uma estrela próxima e consequente alimentação. A descoberta baseou-se em dados do observatório espacial XMM-Newton da ESA, dos telescópios Chandra e Swift da NASA e de vários outros telescópios no solo e no espaço, incluindo o Hubble. Este tipo raro de buraco negro foi avistado quando perturbou e despedaçou uma estrela vizinha, devorando os detritos resultantes e lançando uma enorme quantidade de luz no processo. Tem uma massa equivalente a 50.000 sóis e está localizado dentro de um massivo enxame estelar nos arredores de uma galáxia a cerca de 740 milhões de anos-luz de distância. A imagem inclui dados do ACS (Advanced Camera for Surveys) do Hubble. Crédito: ótico - NASA/ESA/Hubble/STScI; raios-X: NASA/CXC/UNH/D. Lin et al.

Os cientistas foram capazes de provar a existência de buracos negros pequenos e de buracos negros supermassivos, mas a existência de um tipo elusivo, conhecido como buraco negro de massa intermédia, é muito debatida. Uma nova investigação do Centro de Ciência Espacial da Universidade de New Hampshire mostra a evidência mais forte, até à data, de que este buraco negro intermédio existe, capturando um em ação por acaso, no ato de devorar uma estrela.

"Tivemos muita sorte em ter avistado este objeto com uma quantidade significativa de dados de alta qualidade, o que ajuda a identificar a massa do buraco negro e a compreender a natureza deste evento espetacular," afirma Dacheng Lin, professor assistente do Centro de Ciência Espacial da Universidade de New Hampshire e autor principal do estudo. "As pesquisas anteriores, incluindo o nosso próprio trabalho, viram eventos similares, mas ou eram vislumbrados demasiado tarde ou encontravam-se a distâncias excessivas."

No estudo, publicado na revista científica Nature Astronomy, investigadores usaram imagens de satélite para detetar pela primeira vez este sinal significativo de atividade. Encontraram uma enorme explosão de radiação, em vários comprimentos de onda, nos arredores de uma galáxia distante. O brilho do clarão diminuiu ao longo do tempo, exatamente como esperado para a perturbação/dilaceração de uma estrela por um buraco negro. Este dado fornece uma das poucas maneiras robustas de pesar ou determinar o tamanho do buraco negro.

Investigadores usaram dados de um trio de telescópios de raios-X em órbita, o Observatório de raios-X Chandra e o Satélite Swift, ambos da NASA, e o XMM-Newton da ESA, para encontrar as erupções de radiação em vários comprimentos de onda que ajudaram a identificar os de outra forma invulgares buracos negros de massa intermédia. A característica de uma erupção longa fornece evidências da destruição de uma estrela a que se dá o nome de evento de rutura de maré. 

As forças de maré, devido à intensa gravidade do buraco negro, podem destruir um objeto - como uma estrela - que passe demasiado perto. Durante um evento de rutura de maré, alguns dos detritos estelares são lançados para fora a altas velocidades, enquanto o restante cai em direção ao buraco negro. À medida que viaja para dentro, e é ingerido pelo buraco negro, o material aquece até milhões de graus e forma um distinto clarão em raios-X. Segundo os cientistas, esses tipos de erupções podem facilmente alcançar a luminosidade máxima e são uma das formas mais eficazes de detetar buracos negros de massa intermédia.

"Da teoria de formação galáctica, esperamos que existam muitos buracos negros de massa intermédia em aglomerados estelares," acrescenta Lin. "Mas conhecemos muito poucos, porque são normalmente muito silenciosos e muito difíceis de detetar e as explosões de energia dos encontros com estrelas acontecem raramente."

Devido à baixíssima taxa de ocorrência deste tipo de explosões estelares por um buraco negro de massa intermédia, os cientistas pensam que a sua descoberta significa que podem existir muitos buracos negros de massa intermédia num estado latente nas periferias das galáxias espalhadas pelo Universo local.
Fonte: http://www.ccvalg.pt/astronomia/
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