Astrônomos detectam precursor de buraco negro supermassivo à espreita em dados de arquivo do Hubble
Uma equipe internacional de astrônomos usando dados de arquivo do
Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e outros observatórios espaciais e
terrestres descobriram um objeto único no distante Universo primitivo que é um
elo crucial entre galáxias formadoras de estrelas e o surgimento de os
primeiros buracos negros supermassivos. Este objeto é o primeiro de seu tipo a
ser descoberto tão cedo na história do Universo, e estava à espreita
despercebido em uma das áreas mais bem estudadas do céu noturno.
Os astrônomos têm se esforçado para entender o surgimento de buracos
negros supermassivos no Universo primitivo desde que esses objetos foram
descobertos a distâncias correspondentes a um tempo de apenas 750 milhões de
anos após o Big Bang. Buracos negros de rápido crescimento em galáxias
empoeiradas e formadoras de estrelas são previstos por teorias e simulações de
computador, mas até agora eles não haviam sido observados. Agora, no entanto,
os astrônomos relataram a descoberta de um objeto – que eles chamam de GNz7q –
que se acredita ser o primeiro buraco negro de crescimento rápido a ser
encontrado no início do Universo. Dados de arquivo do Hubble da Advanced Camera
for Surveysajudou a equipa a estudar a emissão ultravioleta compacta do disco
de acreção do buraco negro e a determinar que o GNz7q existia apenas 750
milhões de anos após o Big Bang.
“ Nossa análise sugere que o GNz7q é o primeiro exemplo de um buraco
negro de rápido crescimento no núcleo empoeirado de uma galáxia starburst em
uma época próxima ao primeiro buraco negro supermassivo conhecido no Universo
”, explica Seiji Fujimoto, astrônomo da Niels Bohr Institute da Universidade de
Copenhague na Dinamarca e principal autor do artigo que descreve esta
descoberta. “ As propriedades do objeto em todo o espectro eletromagnético
estão em excelente acordo com as previsões de simulações teóricas .”
As teorias atuais preveem que os buracos negros supermassivos começam
suas vidas nos núcleos envoltos de poeira de galáxias “starburst” vigorosamente
formadoras de estrelas antes de expelir o gás e a poeira circundantes e emergir
como quasares extremamente luminosos . Embora sejam extremamente raros,
exemplos de galáxias empoeiradas de explosão estelar e quasares luminosos foram
detectados no início do Universo. A equipe acredita que o GNz7q pode ser o “elo
perdido” entre essas duas classes de objetos.
“ O GNz7q fornece uma conexão direta entre essas duas populações raras
e fornece um novo caminho para entender o rápido crescimento de buracos negros
supermassivos nos primeiros dias do Universo ”, continuou Fujimoto. “ Nossa
descoberta é uma precursora dos buracos negros supermassivos que observamos em
épocas posteriores. ”
Embora outras interpretações dos dados da equipe não possam ser
completamente descartadas, as propriedades observadas do GNz7q estão em forte
concordância com as previsões teóricas. A galáxia hospedeira do GNz7q está
formando estrelas a uma taxa de 1600 massas solares de estrelas por ano e o próprio GNz7q parece brilhante em comprimentos
de onda ultravioleta, mas muito fraco em comprimentos de onda de raios-X. A
equipe interpretou isso – junto com o brilho da galáxia hospedeira em
comprimentos de onda infravermelhos – para sugerir que GNz7q abriga um buraco
negro em rápido crescimento ainda obscurecido pelo núcleo empoeirado de seu
disco de acreção no centro da galáxia hospedeira formadora de estrelas.
Além da importância do GNz7q para a compreensão das origens dos buracos
negros supermassivos, esta descoberta é notável por sua localização no campo
Hubble GOODS North , uma das áreas mais escrutinadas do céu noturno.
“ O GNz7q é uma descoberta única que foi encontrada bem no centro de um
campo de céu famoso e bem estudado – mostrando que grandes descobertas muitas
vezes podem estar escondidas bem na sua frente ”, comentou Gabriel Brammer,
outro astrônomo do Instituto Niels Bohr de a Universidade de Copenhague e um
membro da equipe por trás deste resultado. “ É improvável que a descoberta do
GNz7q dentro da área de pesquisa relativamente pequena do GOODS-N tenha sido
apenas 'sorte', mas a prevalência de tais fontes pode de fato ser
significativamente maior do que se pensava anteriormente. ”
Encontrar o GNz7q escondido à vista de todos só foi possível graças aos
conjuntos de dados com vários comprimentos de onda exclusivos e detalhados
disponíveis para o GOODS-North. Sem essa riqueza de dados, o GNz7q teria sido
fácil de ignorar, pois não possui as características distintivas normalmente
usadas para identificar quasares no início do Universo. A equipe agora espera
procurar sistematicamente objetos semelhantes usando pesquisas dedicadas de
alta resolução e aproveitar os instrumentos espectroscópicos do Telescópio
Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA para estudar objetos como o GNz7q em
detalhes sem precedentes.
“ Caracterizar totalmente esses objetos e sondar sua evolução e física
subjacente com muito mais detalhes se tornará possível com o Telescópio
Espacial James Webb. ” concluiu Fujimoto. “ Uma vez em operação regular, o Webb
terá o poder de determinar decisivamente o quão comuns esses buracos negros em
rápido crescimento são realmente .”
Fonte: esahubble.org
Comentários
Postar um comentário
Se você achou interessante essa postagem deixe seu comentario!