13 de setembro de 2018

Colisão de galáxias geram um anel gigante de buracos negros

Um gigantesco anel de buracos negros foi descoberto a 300 milhões de anos-luz de distância, oferecendo novas pistas sobre o que acontece quando as galáxias colidem. 
Uma imagem composta do anel galáxia AM 0644-741. A imagem inclui dados de raios-X do Observatório de Raios-X Chandra (roxo) e dados ópticos do Telescópio Espacial Hubble da NASA (vermelho, verde e azul). A galáxia AM 0644 está localizada no canto inferior direito.Crédito: NASA / CXC / INAF / A. Wolter et al; NASA / STScI
Usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA, os astrônomos detectaram uma fonte muito brilhante de raios X que provavelmente é alimentada por um anel de buracos negros de massa estelar ou estrelas de nêutrons - os pequenos e densos cadáveres deixados após explosões estelares. novo estudo.

A fonte de raios-X brilhante emana do anel galáxia AM 0644-741 (abreviado AM 0644), que fica a aproximadamente 300 milhões de anos-luz da Terra. Combinando dados do Chandra e do Telescópio Espacial Hubble da NASA, os astrônomos criaram uma imagem composta de observações de raios X e ópticas da galáxia.

Acredita-se que o anel observado de buracos negros ou estrelas de nêutrons seja o resultado de uma colisão de galáxias. As galáxias provavelmente estavam juntas pela gravidade, e a força gravitacional de uma galáxia criava ondas no gás ao redor de seu vizinho, que, neste caso, é AM 0644. As ondulações teriam então feito com que o gás se expandisse ou se aglomerasse em densos áreas, provocando o nascimento de novas estrelas.

A mais massiva dessas estrelas nascentes levará vidas curtas - em termos cósmicos - de milhões de anos", disseram representantes do Chandra X-ray Observatory em um comunicado . "Depois disso, seu combustível nuclear é gasto e as estrelas explodem como supernovas , deixando para trás buracos negros com massas tipicamente entre cinco a vinte vezes a do Sol, ou estrelas de nêutrons com uma massa aproximadamente igual à do Sol. "

Os buracos negros ou as estrelas de nêutrons têm companheiros cósmicos próximos dos quais sugam gás. Este gás cai para dentro e é aquecido por fricção, criando os raios X brilhantes detectados por Chandra, de acordo com a declaração. 

Além disso, os raios X brilhantes do AM 0644 são classificados como fontes de raios X ultraluminosas (ULXs). Esses objetos produzem centenas a milhares de vezes mais raios X do que a maioria dos binários de raios X de estrela de nêutrons ou de buracos negros. No entanto, a identidade dos ULXs individuais no AM 0644 é atualmente desconhecida, de acordo com a declaração.

Além do anel de buracos negros ou estrelas de nêutrons em torno do AM 0644, os dados do Chandra revelaram um buraco negro supermassivo localizado no centro da galáxia, bem como um buraco negro de rápido crescimento localizado bem atrás da galáxia a uma distância de 9,1 bilhões de anos-luz da Terra.

E AM 0644 não foi a única galáxia de anéis inspecionada por Chandra. O telescópio observou seis outras galáxias do anel, revelando um total de 63 fontes de raios-X , 50 das quais são consideradas ULXs.  De fato, as sete galáxias do anel contêm um número maior de ULXs por galáxia do que outros tipos de galáxias. Portanto, essas galáxias poderiam ajudar os astrônomos a entender melhor a origem dos ULXs, de acordo com a declaração. 

O estudo foi publicado em 10 de agosto no The Astrophysical Journal

Fonte: https://www.livescience.com/

Descobrindo os locais de nascimento das estrelas na Via Láctea

À esquerda: Uma amostra de cerca de 600 estrelas situadas muito perto do Sol foi usada (volume aproximado mostrado pela seta). Direita: Usando medições precisas de idade estelar e conteúdo de ferro, os locais de nascimento estelares poderiam ser recuperados. Constatou-se que as estrelas mais antigas chegam preferencialmente das partes internas do disco (pontos de cores mais claras), enquanto as mais jovens (pontos de cores mais escuras) nasceram mais perto de sua distância atual do centro galáctico. A imagem de fundo mostra uma simulação de uma galáxia semelhante à Via Láctea para perspectiva. Crédito: I. Minchev (AIP)

Uma equipe internacional de cientistas liderada por Ivan Minchev do Instituto Leibniz de Astrofísica Potsdam (AIP) encontrou uma maneira de recuperar os locais de nascimento de estrelas em nossa galáxia. Este é um dos principais objetivos no campo da Arqueologia Galáctica, cujo objetivo é reconstruir a história da formação da Via Láctea.

Sabe-se há muito tempo que as estrelas em discos galácticos se afastam de seus locais de nascimento devido a um fenômeno conhecido como "migração radial". Este movimento através da Galáxia dificulta seriamente as inferências da história da formação da Via Láctea. A migração radial é influenciada por vários parâmetros: por exemplo, o tamanho e a velocidade da barra galáctica, o número e a forma dos braços espirais no disco galáctico e a freqüência de galáxias menores colidindo com a Via Láctea durante os últimos 10 bilhões. anos e suas respectivas massas.
Para contornar esses obstáculos, os cientistas criaram uma maneira de recuperar a história da migração galáctica usando as idades e  das estrelas como "artefatos arqueológicos". Eles usaram o fato bem estabelecido de que a formação de estrelas no disco galáctico progride gradualmente para fora, seguindo que as estrelas nascidas em uma determinada posição em um determinado momento têm um padrão distinto de abundância química. 
Portanto, se a idade e composição química (seu teor de ferro, por exemplo) de uma estrela pode ser medida com muita precisão, torna-se possível inferir diretamente sua posição de nascimento no disco galáctico sem suposições adicionais de modelagem.
A equipe usou uma amostra de cerca de 600 estrelas da vizinhança solar observadas com o espectrógrafo de alta resolução HARPS montado no telescópio de 3,6 m do Observatório de La Silla, no Chile. Graças às medições precisas de idade e abundância de ferro, descobriu-se que essas estrelas nasceram em todo o disco Galáctico, com as mais antigas vindo mais das partes centrais.
As pesquisas agora podem usar esse método para calcular os locais de nascimento, mesmo para as estrelas que não estão na amostra original. Por exemplo, dada a idade de nosso Sol de 4,6 bilhões de anos e seu teor de ferro, pode-se estimar que o Sol nasceu cerca de 2.000 anos-luz mais perto do centro galáctico do que está atualmente localizado.
Minchev comenta: "Uma vez em posse de raios de nascimento, uma riqueza de informações inestimáveis ​​pode ser obtida sobre o passado da Via Láctea, mesmo a partir deste pequeno número de  com medidas precisas o suficiente disponíveis para nós neste momento.
O co-autor Friedrich Anders acrescenta: "Num futuro próximo, aplicar este método aos dados de alta qualidade da missão de Gaia e levantamentos espectroscópicos baseados em terra permitirá medições muito mais exatas da história da migração e, assim, da Via Láctea. passado."
Fonte: https://phys.org

Uma joia galática

O instrumento FORS2 do ESO captura detalhes surpreendentes da galáxia espiral NGC 3981

O FORS2, um instrumento montado no Very Large Telescope do ESO, capturou a galáxia espiral NGC 3981 em toda a sua glória. A imagem, capturada durante o programa Cosmic Gems do ESO, mostra a beleza dos céus do sul quando as condições não permitem que observações científicas sejam feitas. Crédito: ESO

Com o auxílio do instrumento FORS2, montado no Very Large Telescope do ESO, a galáxia espiral NGC 3981 foi observada em toda a sua glória. Esta imagem foi obtida no âmbito do Programa Joias Cósmicas do ESO, o qual tira partido das ocasiões raras em que as condições de observação não são adequadas para a obtenção de dados científicos. Nessas ocasiões, em vez dos telescópios ficarem parados, o Programa Jóias Cósmicas do ESO utiliza-os para capturar imagens visualmente deslumbrantes dos céus austrais.

Esta image mostra a galáxia espiral resplandecente NGC 3981 suspensa na escuridão do espaço. Esta galáxia, que se situa na constelação da Taça, foi obtida em Maio de 2018 com o auxílio do instrumento FORS2 (FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2) montado no Very Large Telescope do ESO (VLT).

O FORS2 está montado no Telescópio Principal nº1 (Antu) do VLT no Observatório do Paranal do ESO, no Chile. Entre o conjunto de instrumentos de vanguarda montados nos quatros Telescópios Principais do VLT, o FORS2 destaca-se devido à sua extrema versatilidade. Este “canivete suíço” em forma de instrumento consegue estudar uma variedade de objetos astronômicos de muitas maneiras diferentes — além de ser também capaz de produzir belas imagens como a que aqui apresentamos.

A visão muito sensível do FORS2 revela-nos os braços espirais de NGC 3981, salpicados de enormes correntes de poeira e regiões de formação estelar, e um disco proeminente de estrelas jovens quentes. A galáxia encontra-se inclinada na direção da Terra, permitindo aos astrônomos olhar diretamente para o coração da galáxia e observar o seu centro brilhante, uma região altamente energética que contém um buraco negro supermassivo. Podemos ver também a estrutura espiral mais exterior de NGC 3981, parte da qual parece estender-se para além da galáxia, provavelmente devido à influência gravitacional de um encontro galático passado.

NGC 3981 tem muitos vizinhos galáticos. Situada a aproximadamente 65 milhões de anos-luz de distância da Terra, a galáxia faz parte do grupo NGC 4038, o qual contém as também bem conhecidas Antenas, duas galáxias em interação. Este grupo pertence à maior Nuvem da Taça, a qual é ela própria uma componente menor do Superaglomerado da Virgem, uma enorme coleção de galáxias que engloba a nossa própria Via Láctea.

NGC 3981 não é o único objeto interessante capturado nesta imagem. Além de várias estrelas em primeiro plano pertencentes à nossa galáxia, a Via Láctea, o FORS2 capturou ainda um asteroide que corta o céu, visível como um risco fraco na direção do topo da imagem. Este asteroide acabou por demonstrar, sem intenção, o processo usado para criar imagens astronômicas, com as três exposições diferentes que formam esta imagem ilustradas nas seções azul, verde e vermelha do trajeto do asteroide.

Esta imagem foi obtida no âmbito do programa Joias Cósmicas do ESO, uma iniciativa no âmbito da divulgação científica, que visa obter imagens de objetos interessantes, intrigantes ou visualmente atrativos, utilizando os telescópios do ESO, para efeitos de educação e divulgação científica. O programa utiliza tempo de telescópio que não pode ser usado em observações científicas. Todos os dados obtidos podem ter igualmente interesse científico e são por isso postos à disposição dos astrônomos através do arquivo científico do ESO.
Fonte: https://www.eso.org

Gravidade impressionante

A gravidade faz tanto parte da nossa vida o dia todo, que as vezes esquecemos o seu poder, mas aí, olhamos para a escala galáctica e lembramos imediatamente da força que ela tem.

Essa imagem foi feita com a Wide Field Camera 3 do Telescópio Espacial Hubble, da NASA/ESA e mostra um objeto de nome SDSS J1138+2754. Esse objeto age como uma lente gravitacional, ilustrando o verdadeiro poder da gravidade: uma grande massa, nesse caso um aglomerado de galáxias, está criando um campo gravitacional tão intenso que está curvando o tecido do espaço-tempo ao seu redor.

Isso faz com a luz de galáxias localizadas a bilhões de anos-luz de distância, atrás do aglomerado viaje ao longo de trajetórias curvas e distorcidas, transformando as suas formas familiares, espirais e elípticas, em arcos espalhados ao redor do centro do aglomerado.

Algumas galáxias distantes aparecem até mesmo múltiplas vezes nessa imagem. Como as galáxias são objetos gigantescos, a luz de um lado da galáxia passa através da lente gravitacional de forma diferente da luz do outro lado. Quando a luz das galáxias chega na Terra, ela parece estar refletida, como é possível ver numa galáxia localizada na parte inferior esquerda da lente, ou distorcida como se pode ver na galáxia na parte superior direita.

Esses dados foram parte de um projeto de pesquisa sobre formação de estrelas no universo distante, feito com base nas imagens de campo profundo do Hubble. O Hubble observou 73 galáxias por meio de lentes gravitacionais para esse projeto.

Crédito: Reconhecimento da ESA / Hubble & NASA : Judy Schmidt
Fonte: https://spacetelescope.org

Cientistas descobrem vento antigo e ultrarrápido do universo primitivo

A ilustração de um artista mostra que o vento galáctico poderia ter parecido sair de uma galáxia no início do universo.Crédito: NRAO / AUI / NSF, D. Berry
As galáxias são um pouco como os bichinhos de estimação: você precisa dar comida a eles constantemente, durante um longo período de tempo. Dumping de um ano de ração em uma tigela gigante para o seu cachorro pode ajudar o seu bichinho de estimação com os quilos, mas isso não seria bom para o animal a longo prazo - especialmente quando a fonte de comida acabasse cedo.
Dê a uma galáxia todo seu combustível nas primeiras eras de sua vida, e algo semelhante acontece. O objeto se torna o que os astrônomos chamam de galáxia " starburst ", que engole seu combustível  muito rápido, transformando tudo rapidamente em estrelas. E as galáxias starburst normalmente não amadurecem em galáxias antigas e estáveis, como a Via Láctea . Eles morrem jovens.
Algumas galáxias têm um mecanismo de defesa contra esse destino: o vento galáctico. Fluxos de moléculas fluem dessas galáxias, escapando para o universo ou orbitando como halos de matéria - matéria que pode mais tarde chover de volta para a galáxia e fornecer combustível para explosões de formação de estrelas mais recentes e saudáveis. O vento diminui o crescimento de uma galáxia, dando tempo para atingir metodicamente um tamanho adulto. 
Isso tudo de acordo com um artigo publicado hoje (6 de setembro) na revista Science. E pela primeira vez, os autores relataram, eles viram este vento galáctico em ação no início do universo. Graças a um pouco de sorte e um exame cuidadoso, os pesquisadores observaram o vento galáctico fluindo para fora de uma galáxia localizada a 12 bilhões de anos-luz da Terra e denominada SPT2319-55, escreveram os pesquisadores. Dado o tempo que leva a luz para chegar à Terra a partir de tão longe, isso significa que o vento que os cientistas observaram fluiu para fora de sua galáxia apenas 1 bilhão de anos após o Big Bang , na infância do nosso universo.
Com a ajuda de uma lente gravitacional, os pesquisadores mediram o vento que sai de uma galáxia a 12 bilhões de anos-luz de distância.Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), J. Spilker / UT-Austin; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello; AURA / NSF
"Observar ventos no universo distante é difícil", escreveram os pesquisadores. A luz dessas galáxias antigas é fraca. Além disso, as impressões digitais reveladoras desse vento, observadas enquanto se movem, podem ser abafadas por outros sinais vindos do processo contínuo de montagem da galáxia, escreveram os pesquisadores.
Para ver a assinatura do vento estelar, os pesquisadores contaram com uma mão amiga de uma segunda galáxia, não tão distante. Objetos maciços como as galáxias têm tanta gravidade que podem dobrar e moldar a luz como lentes. E neste caso, uma dessas lentes gravitacionais fez com que o SPT2319-55 parecesse muito maior da Terra, de modo que os cientistas do Atacama Large Millimeter / submillimeter Array no Chile puderam observar a galáxia com muito mais detalhes do que seria possível de outra forma.
O vento, que os pesquisadores detectaram via picos na presença de uma molécula chamada hidroxila (OH), foi expelido da galáxia a quase 500 milhas por segundo (800 quilômetros por segundo), escreveram os autores. Mas o SPT2319-55 já é uma galáxia estelar, e não está claro se esse vento será suficiente para salvá-lo de seus próprios apetites e permitir que ele cresça até a velhice.
"Nossos resultados mostram que [o vento] está agindo para interromper e remover o gás molecular no SPT2319-55", escreveram os pesquisadores no estudo, "e provavelmente suprimirão a rápida formação de estrelas nesta galáxia em 100 [milhões de anos]. Se isso é suficiente para extinguir a formação de estrelas em uma base mais permanente é menos claro. 
O SPT2319-55 poderia ter tanta matéria escura  ao redor que o vento não pode salvar a galáxia, escreveram os pesquisadores. Quando todo esse vento expulso tenta retornar à galáxia para formar novas estrelas, a matéria escura poderia derrubá-la, impedindo que ela se acumulasse, escreveram os autores. Nesse caso, apesar de seu vento, o SPT2319-55 provavelmente morrerá jovem, vítima de sua própria ganância e massa, condenado apesar de seus ventos de proteção.
Originalmente publicado na Live Science .
Fonte: https://www.livescience.com/
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