16 de setembro de 2019

Explosões periódicas de raios X provenientes de buraco negro ativo


© Chandra/DSS (galáxia GSN 069)

O telescópio espacial de raios X XMM-Newton da ESA detectou explosões periódicas nunca antes vistas de radiação de raios X provenientes de uma galáxia distante que poderão ajudar a explicar alguns comportamentos enigmáticos de buracos negros ativos.
O XMM-Newton, o mais poderoso observatório de raios X, descobriu alguns flashes misteriosos do buraco negro ativo no núcleo da galáxia GSN 069, a cerca de 250 milhões de anos-luz de distância. 

No dia 24 de dezembro de 2018, a fonte aumentou repentinamente de brilho por um fator de 100, e depois voltou aos seus níveis normais numa hora, só para "reacender" novamente nove horas depois. Os buracos negros gigantes piscam regularmente como uma vela, mas as mudanças rápidas e repetidas observadas em GSN 069 são algo completamente novo.

Outras observações, realizadas com o XMM-Newton bem como com o observatório de raios X Chandra da NASA nos meses seguintes, confirmaram que o buraco negro distante ainda mantinha o ritmo, emitindo rajadas quase periódicas de raios X a cada nove horas. Os pesquisadores estão chamando o novo fenômeno de "erupções quase periódicas," ou EQPs.

A emissão de raios X vem de material que está sendo acretado no buraco negro e aquecido no processo. Existem vários mecanismos no disco de acreção que podem dar origem a este tipo de sinal quase periódico, potencialmente ligado a instabilidades no fluxo de acreção próximo do buraco negro central. Alternativamente, as erupções podem ser devidas à interação do material do disco com um segundo corpo, ou seja, outro buraco negro ou talvez o remanescente de uma estrela anteriormente perturbada pelo buraco negro.

É possível que o fenômeno não tenha sido identificado antes, porque a maioria dos buracos negros nos núcleos de galáxias distantes, com massas de milhões a bilhões de vezes a massa do nosso Sol, são muito maiores do que o buraco negro em GSN 069, que é apenas cerca de 400.000 vezes mais massivo do que o nosso Sol.

Quanto maior e mais massivo o buraco negro, mais lentas as flutuações de brilho que pode exibir, de modo que um típico buraco negro supermassivo entra em erupção não a cada nove horas, mas a cada poucos meses ou anos. Isto tornaria a detecção improvável, pois as observações raramente abrangem períodos de tempo tão longos.

As EQPs como as encontradas em GSN 069 podem fornecer uma estrutura natural para interpretar alguns padrões intrigantes observados numa fração significativa de buracos negros ativos, cujo brilho parece variar demasiado depressa para ser facilmente explicado pelos modelos teóricos atuais.

Mas se parte desta variabilidade corresponder às fases de subida ou descida de erupções semelhantes às descobertas em GSN 069, então a rápida variabilidade destes sistemas, que parece atualmente inviável, pode ser explicada naturalmente. Novos dados e novos estudos dirão se esta analogia realmente se aplica.

As erupções quase periódicas avistadas em GSN 069 também podem explicar outra propriedade intrigante observada na emissão de raios X de quase todos os buracos negros supermassivos brilhantes com acreção: o chamado "excesso suave".

Consiste na emissão aprimorada a baixas energias de raios X, e ainda não há consenso sobre o que a provoca, a teoria principal invocando uma nuvem de elétrons aquecidos perto do disco de acreção.
Tal como buracos negros semelhantes, o de GSN 069 exibe um excesso de raios X tão suave durante as explosões, mas não entre as erupções.

A equipe já está tentando identificar as propriedades que definem GSN 069, no momento em que as erupções periódicas foram detectadas pela primeira vez, a fim de procurar mais casos de estudo.

Um artigo foi publicado na revista Nature.


Cometa recém-descoberto é provável visitante interestelar


Nessa semana foi divulgada a descoberta de um cometa que pode passar pelo nosso sistema solar em breve e, provavelmente, tem origem interestelar. O C/2019 Q4 (Borisov) foi descoberto no dia 30 de agosto por Gennady Borisov, no observatório MARGO, na Crimeia. Embora sua origem não tenha sido oficialmente confirmada, se esse cometa tiver se formado em espaço interestelar, ele será o segundo objeto desse tipo detectado. O primeiro foi ‘Oumuamua, observado e confirmado em outubro de 2017.

O objeto descoberto recentemente ainda se dirige ao nosso sistema solar e deve permanecer mais distante do que a órbita de Marte. Atualmente, o cometa está a 420 milhões de quilômetros do Sol. Ele deve atingir o ponto mais próximo a nossa estrela no dia 8 de dezembro. Nesse momento, não deve passar mais próximo da Terra do que 300 milhões de quilômetros.

A origem do cometa

Após a primeira detecção do objeto, o Scout System, localizado no Jet Propulsion Laboratory, da Nasa, já o sinalizou como tendo, possivelmente, origem interestelar. Davide Farnocchia trabalhou, em parceria com astrônomos de outros laboratórios, para determinar se o cometa teve origem no nosso sistema solar, ou em outro lugar da galáxia. Além disso, houve um esforço para estimar a trajetória mais exata do objeto.

Farnocchia falou que a alta velocidade do cometa, por volta de 150.000 quilômetros por hora, indica que ele provavelmente foi originado fora do nosso sistema solar. Mas essa velocidade, acima da comumente identificada em objetos orbitando o Sol a essa distância, também indica que ele partirá em direção ao espaço interestelar novamente.
No dia 26 de outubro, o cometa deve passar no plano da eclíptica, aquele no qual orbitam, ao redor do Sol, a Terra e os outros planetas.

Características do objeto

O C/2019 Q4 foi identificado como um cometa devido a sua aparência, uma vez que ela indica que o objeto tem centro gelado o que produz uma nuvem de poeira e partículas conforme ele se aproxima do Sol e aumenta sua temperatura. Ele pode ser visto com telescópios profissionais  pelos próximos meses e está em uma área próxima ao Sol, quando visto da Terra.

Observações de Karen Meech e sua equipe na Universidade do Havaí indicam que o núcleo tem entre 2 e 16 quilômetros de diâmetro. Os astrônomos continuarão os estudos para identificar mais propriedades físicas do cometa.
Fonte: hypescience.com

Quando o Hubble olha para Saturno, é nisso que dá


A última foto de Saturno, tirada pelo telescópio espacial Hubble, capturou detalhes do sistema de anéis - que se parece com o registro fonográfico com ranhuras dos antigos discos de vinil.[Imagem: NASA/ESA/A. Simon/M.H. Wong/OPAL Team]


Planeta deslumbrante

Saturno é tão deslumbrante que os astrônomos não conseguem resistir em usar o telescópio espacial Hubble para tirar fotos anuais desse mundo e seus anéis quando ele está a uma distância mais próxima da Terra. A câmera de campo largo 3, do Hubble, observou Saturno conforme o planeta se aproximava mais da Terra este ano, a aproximadamente 1,36 bilhões de quilômetros de distância.

Essas imagens, no entanto, são mais do que apenas belas fotos. Elas revelam um planeta com uma atmosfera turbulenta e dinâmica com um nível de detalhamento que só dá para superar enviando uma nave até lá. A imagem deste ano, por exemplo, mostra que uma grande tempestade visível na imagem de 2018, na região polar norte, desapareceu.

Mas tempestades menores surgiram como grãos de pipoca pulando na panela - elas vão desaparecer rapidamente. Até a estrutura em faixas do planeta revela mudanças sutis de cor.

Mas a imagem mais recente mostra muita coisa que não mudou. O misterioso padrão de seis lados, chamado de "hexágono", ainda está lá no pólo norte. Causado por um jato de alta velocidade, o hexágono foi descoberto em 1981 pela sonda Voyager 1, e só recentemente os cientistas conseguiram reproduzir esse padrão em experimentos de laboratório aqui na Terra. Não se sabe porque ele não ocorre no pólo sul de Saturno.

Os anéis também aparecem em detalhes impressionantes, o que é importante porque a idade do sistema de anéis de Saturno continua uma questão em aberto. E, mais desconcertante ainda, não se sabe qual evento cósmico formou os anéis - atualmente, não há consenso entre os astrônomos sobre o assunto.
Fonte: Inovação Tecnológica

Buraco negro no centro de nossa galáxia parece estar ficando mais faminto


O colossal buraco negro no centro de nossa galáxia está devorando uma atipicamente gigantesca quantidade de gás e poeira interestelar, e os pesquisadores ainda não sabem a causa.

“Nunca vimos algo assim nos 24 anos em que estudamos o buraco negro supermassivo”.

A frase acima é de Andrea Ghez, professora de física e de astronomia da UCLA (EUA) e co-autora sênior da pesquisa. “Geralmente é muito quieto, é um buraco negro fracote que está de dieta. Não sabemos o que está motivando esse grande banquete.”

Um artigo científico sobre o estudo, liderado pelo Galactic Center Group da UCLA, liderado por Ghez, foi publicado hoje na revista Astrophysical Journal Letters.

Os pesquisadores compilaram dados de mais de 13 mil observações do buraco negro durante 133 noites desde o ano 2003. As imagens foram coletadas pela Observatório WM Keck no Havaí e o European Southern Observatory’s Very Large Telescope do Sul no Chile. A equipe observou que, em 13 de maio, a área ao redor do “ponto sem retorno” do buraco negro (que leva esse nome porque, quando a matéria entra, nunca teria possibilidade de escapar) tinha o dobro do brilho da observação mais brilhante já feita.

Eles também observaram alterações significativas em outras duas noites este ano; tão atípicas que todas elas foram “sem precedentes”, disse Ghez.

O brilho observado pelos pesquisadores é gerado pela radiação emitida pelo gás e poeira que entram no buraco negro; as observações os fizeram perguntar se esse evento foi uma extraordinariedade singular ou o indicador de um grande aumento da atividade.

“A grande questão é se o buraco negro está entrando em uma nova fase – por exemplo, se a torneira foi aberta e a taxa de gás que cai no” ralo “do buraco negro aumentou por um longo período – ou se acabamos de ver os fogos de artifício de algumas gotas incomuns de gás caindo “, questiona Mark Morris, professor de física e astronomia da UCLA e outro co-autor sênior da pesquisa.

A equipe continua a observar a região e se esforça para resolver essa questão com base no que estão vendo nas novas imagens.

Queremos saber como os buracos negros crescem e afetam a evolução das galáxias e do universo”, disse Ghez, Lauren B. Leichtman da UCLA e também o Professor de Astrofísica Arthur Levine. “Queremos saber porque o buraco supermassivo fica mais brilhante e como fica mais brilhante.”

As descobertas recentes tem base em observações do nosso buraco negro supermassivo – chamado Sagitário A * – durante quatro noites de abril e de maio no Observatório Keck. O brilho em ao redor do buraco negro sempre varia, mas os pesquisadores ficaram embasbacados com as variações de brilho extremas durante esses dias, incluindo também as suas observações de 13 de maio.

“Na primeira imagem que vi naquela noite, o buraco negro estava tão brilhante que inicialmente a confundi com a estrela S0-2, porque nunca tinha visto Sagitário A * tão brilhante”, disse o cientista da UCLA Tuan Do, principal autor do artigo. “Mas rapidamente ficou claro que a fonte tinha que ser o buraco negro, o que foi muito emocionante”.

Uma possibilidade sobre este aumento da atividade observado seria que, quando a estrela referida chamada S0-2 aproximou-se um pouco mais do buraco negro em 2018, liberou uma massiva quantidade de gás que chegou o buraco negro este ano.

Outra hipótese envolveria um objeto bizarro, conhecido como G2, que possivelmente seria um par de estrelas binárias (uma girando ao redor da outra), que ficou mais próxima do buraco negro em 2014. Talvez o buraco negro tenha arrancado uma camada externa do G2, de acordo com Ghez, o que poderia contribuir para a explicação sobre o aumento do brilho na borda do buraco negro.  Morris afirma que outro motivo seria que o brilho esteja ligado ao desaparecimento de grandes asteróides que teriam sido atraídos e talvez sugados pelo buraco negro.

Nenhum perigo para a Terra

O buraco negro está a uma distância de 26 mil anos-luz; não seria perigo para o nosso planeta. Tuan afirmou que apenas se a radiação fosse 10 bilhões de vezes mais forte que o que os astrônomos detectaram ela poderia afetar a vida na Terra.

A revista científica Astrophysical Journal Letters também publicou um outro artigo dos mesmos pesquisadores, falando sobre a holografia de manchas, que foi a técnica que permitiu que eles extraíssem e usassem informações muito fracas de 24 anos de dados que foram gravadas próximas ao buraco negro.

A equipe de cientistas de Ghez em 25 de julho disse , na revista científica Science, que este foi o teste mais amplo da icônica teoria geral da relatividade de Einstein, próximo do buraco negro. E a conclusão de que a teoria de Einstein passou em mais este teste está correta, pelo menos por enquanto. Ela foi baseada na pesquisa da estrela S0-2, quando completou uma órbita ao redor do buraco negro.

Os cientistas da equipe de Ghez estudam mais de três mil estrelas que orbitam o nosso buraco negro supermassivo. Desde 2004 eles usam uma tecnologia poderosíssima que Ghez ajudou a criar, chamada óptica adaptativa. Ela corrige os efeitos da distorção da atmosfera da Terra em tempo real. No entanto a holografia de manchas permitiu que os pesquisadores amplificassem os dados da década anterior até o início da óptica adaptativa. Reanalisar os dados de todos aqueles anos contribuiu para a equipe chegar à conclusão de que este brilho nunca havia sido observado nos últimos 24 anos.

“Foi como fazer uma cirurgia [nos olhos] nas nossas primeiras imagens”, disse Ghez. “Coletamos os dados para responder a uma pergunta e, acidentalmente, revelamos outras descobertas científicas emocionantes que não prevíamos”. 
Fonte: Phys

Dois asteróides passam com segurança pela Terra


Dois asteroides de tamanho razoável irão passar pela Terra na noite de sexta-feira, dia 13 para o sábado, dia 14 de Setembro de 2019. A NASA está rastreando os objetos, e os cálculos orbitais feitos eliminaram qualquer chance dos objetos representarem uma ameaça para o planeta.

“Esses asteroides têm sido muito bem observados, um deles desde o ano 2000 e outro desde o ano de 2010, e suas órbitas são muito bem conhecidas”, disse Lindley Johnson, oficial de defesa planetária e executivo do programa que trabalha para o Planeta Defense Coordination Office na sede da NASA em Washington. “Ambos os asteroides estão passando a uma distância equivalente a cerca de 14 vezes a distância entre a Terra e a Lua, essa é uma distância mais do que segura”.

Um desses objetos é conhecido como o asteroide próximo da Terra, 2010 C01, tem um tamanho estimado entre 120 e 260 metros e irá passar pela Terra às 00:42 do dia 14 de Setembro de 2019, hora de Brasília. O outro objeto é o 2000 QWZ, tem um tamanho estimado entre 290 e 650 metros e irá passar às 20:54 do dia 14 de Setembro de 2019, hora de Brasília.

Os Near-Earth Objects, ou NEOs, são asteroides e cometas que orbitam o Sol, mas que chegam a ficar a uma distância mínima da Terra de 48 milhões de quilômetros.

Esses objetos são detritos remanescente da formação do Sistema Solar que aconteceu a cerca de 4.6 bilhões de anos atrás e desde então pouco mudaram. A maior parte dos asteroides rochosos se formaram originalmente no sistema solar interno mais quente entre as órbitas de Marte e Júpiter, enquanto que os cometas, compostos na sua maioria de gelo de água, com partículas de poeira, se formaram nas regiões frias do sistema solar externo.

A NASA tem um programa chamado de Mear-Earth Object Observations Program, que descobre, rastreia e monitora os NEOs, tanto asteroides como cometas. Os astrônomos suportados por esse programa usam telescópios para seguir as descobertas e realizar medidas adicionais para melhorar o cálculo orbital. O Center for Near-Earth Object Studies, fica baseado no Jet Propulsion Laboratory da NASA e também usa esses dados para calcular com uma alta precisão a órbita de NEOs desconhecidos e prever futuras aproximações com a Terra, bem como o risco potencial de impacto com a Terra.

Os cientistas determinam a órbita de um asteroide comparando medidas da sua posição à medida que ele se move pelo céu com as previsões feitas por modelos computacionais da órbita dos objetos ao redor do Sol. Quanto mais observações estiverem disponíveis e se o objeto for observado por um logo tempo, isso gera previsões orbitais muito mais precisas.

Até o início de 2019, o número de NEOs descobertos totalizava mais de 19000 objetos, e desde então já passou dos 20000. Uma média de 30 novas descobertas estão sendo feitas a cada semana. Mais de 95% desses objetos forma descobertos por projetos apoiados pela NASA desde 1998.

Fonte: Nasa.gov

ART-XC descobriu uma fonte de raios-x


À esquerda,  a imagem de origem de acordo com os dados ART-XC (4-11 keV), à direita  - de acordo com os dados Swift / XRT (0,3-10 keV).O círculo verde mostra a região de localização da fonte de acordo com os dados XRT

Após um longo período de calibração, o telescópio russo ART-XC a bordo do observatório orbital Spektr-RG começou as suas observações científicas. Na primeira observação de varredura, uma nova fonte de raios-X, designada SRGA J174956-34086 foi descoberta (SRGA é a fonte do observatório SRG descoberto pelo telescópio ART-XC).

Cerca de um milhão de fontes de raios-X são conhecidas em todo o céu. Cerca de cem delas têm seus próprios nomes, por exemplo, “Fast Barster”, “O Grande Aniquilador”, etc., e todas os outras são chamadas da mesma maneira – uma abreviação curta em homenagem ao observatório que a descobriu primeiro, seguido das coordenadas no sistema equatorial. Portanto, temos nomes como GRS 1915 + 105 – a fonte do observatório Granat, com coordenadas 19 horas, 15 minutos de ascensão reta e 10 graus de declinação.

Descobrir uma nova fonte de raios-X na astronomia, é, regra geral, apenas o primeiro passo no longo e espinhoso caminho para determinar sua natureza física. Pode ser um quasar distante, a luz da qual nos chegou há muitos bilhões de anos, ou um sistema estelar próximo com um objeto compacto – uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.

Para resolver esse enigma, os astrofísicos tentam primeiro localizar o objeto encontrado da melhor maneira possível e depois inspecionam esse local com telescópios operando em outros comprimentos de onda – nas faixas de rádio, óptica, infravermelha ou gama. Assim, uma estrela escura não visível, visível apenas através de um grande telescópio, pode se tornar o objeto mais brilhante em todo o céu se você a observar com “olhos” de raios-X.

Para localizar com mais precisão o objeto detectado, uma breve observação foi realizada em outro telescópio espacial de raios-X – o XRT do Swift Neil Gerls Observatory, que possui uma melhor resolução angular. Nos raios-X de mais baixa energia, a fonte, SRGA J174956-34086 acabou sendo mais escura do que nos raios-X de alta energia, o que geralmente é encontrado em fontes localizadas atrás de nuvens de gás e poeira interestelar, o que, no entanto, não impediu o XRT de determinar suas coordenadas com uma precisão de alguns segundos do arco. Nos dados da pesquisa por infravermelho VVV, duas estrelas bastante brilhantes apareceram na região de localização da fonte.

Agora, o trabalho a seguir é obter o espectro dessas estrelas na luz visível e determinar se algumas delas podem ser a fonte da radiação de raios-x que o ART-XC viu, ou se é necessário procurar outros objetos mais fracos. Isso, no entanto, é uma questão de tempo, que será realizada por trabalhos futuros, o importante é que mal foi ligado e o ART-XC já deixou sua marca nos catálogos de fontes de raios-x. 
Fonte: Roscosmos.ru
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

Artigos Mais Lidos