Astronomia e Universo

Observações de um quasar distante revelam que buracos negros supermassivos podem suprimir a formação de estrelas em distâncias intergalácticas. Conceito artístico de uma galáxia com um quasar brilhante – um buraco negro supermassivo ativo com milhões a bilhões de vezes a massa do Sol – em seu centro. Entre os objetos mais brilhantes do universo, os quasares se alimentam de matéria em queda e liberam torrentes de ventos e radiação, moldando as galáxias em que residem. Crédito: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)   A poderosa radiação de buracos negros supermassivos ativos – que se acredita estarem no centro de quase todas as galáxias – pode fazer mais do que perturbar o ambiente ao seu redor. De acordo com uma nova pesquisa liderada por Yongda Zhu, pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Astronomia da Universidade do Arizona e no Observatório Steward , essa energia também pode suprimir a formação de estrelas em galáxias localizadas a milhões de anos-luz de distância. “Trad...

Buracos negros são frequentemente descritos na literatura popular como entidades cósmicas que devoram tudo em seu caminho, mas eles possuem limitações. Ilustração de um buraco negro com um disco de acreção e um jato de alta energia.  Crédito: NASA/JPL-Caltech.   Cientistas observaram recentemente que buracos negros ativos alternam entre dois regimes de emissão distintos. A projeção de um jato de plasma em altíssima velocidade coincide com um enfraquecimento do vento solar e das emissões de raios X, e vice-versa. Essa oscilação se assemelha ao movimento de uma gangorra cósmica , indicando que esses objetos não podem desempenhar todas as suas funções simultaneamente. O sistema 4U 1630-472 foi o objeto deste estudo. Nesse sistema, um buraco negro com aproximadamente dez massas solares está acumulando matéria de uma estrela companheira. Graças ao instrumento NICER da NASA, instalado na Estação Espacial Internacional (ISS), e ao radiotelescópio MeerKAT, a equipe conseguiu acomp...

  A formação de um buraco negro pode ser um evento bastante violento, com uma estrela massiva em fase terminal explodindo e alguns de seus remanescentes colapsando para formar um objeto excepcionalmente denso com gravidade tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar. Mas, como indicam novas observações, o processo, às vezes, pode ser bem mais tranquilo.   Ilustração de estrela que colapsou, formando um buraco negro sem explosão de supernova 12 de fevereiro de 2026 Keith Miller, Caltech/IPAC – SELab/Divulgação via REUTERS © Thomson Reuters Pesquisadores rastrearam uma estrela grande e brilhante que, em seus momentos finais, praticamente desapareceu de vista, aparentemente se transformando em um buraco negro sem explodir como uma supernova. Agora, ela só é detectável devido a um brilho sutil causado pelo gás e poeira remanescentes que se aquecem ao serem sugados pela irresistível atração gravitacional do buraco negro recém-nascido. A estrela, chamada M31-2014-DS1, residia...

Mistério cósmico do neutrino de energia incrivelmente alta resolvido pelo modelo de "carga escura" dos buracos negros Será que acabamos de presenciar a explosão de um buraco negro? Os físicos da UMass Amherst acreditam que sim. Esta ilustração artística apresenta uma visão fantasiosa de pequenos buracos negros primordiais. Crédito: Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA   Em 2023, uma partícula subatómica chamada neutrino embateu na Terra com uma energia tão elevada que deveria ser impossível. De facto, não se conhecem fontes no Universo capazes de produzir tal energia - 100.000 vezes mais do que a partícula mais energética alguma vez produzida pelo LHC (Large Hadron Collider), o acelerador de partículas mais potente do mundo. No entanto, uma equipa de físicos da Universidade de Massachusetts Amherst colocou recentemente a hipótese de que algo assim poderia acontecer quando um tipo especial de buraco negro, chamado "buraco negro primordial quasi-extremo", explod...

Durante muito tempo, os buracos negros foram vistos como curiosidades matemáticas sem evidências observacionais sólidas. Essa visão mudou na década de 1960 com a identificação de Cygnus X-1, uma fonte de raios X considerada a primeira candidata séria. Posteriormente, os astrônomos estabeleceram que a maioria das grandes galáxias abriga buracos negros supermassivos em seus centros, cujas propriedades estão intimamente ligadas às de suas galáxias hospedeiras. Imagem de um buraco negro supermassivo com uma massa bilhões de vezes maior que a do Sol. Crédito: NASA Como frequentemente ocorre na pesquisa científica, essa compreensão deu origem a uma nova questão. Observações mostram que buracos negros supermassivos existiram muito cedo na história cósmica, apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang . Seu tamanho e rápido crescimento desafiam os modelos tradicionais de formação, que pressupõem uma evolução lenta a partir do colapso de estrelas. Para elucidar esse fenômeno, ...

Linhas de base expandidas dos telescópios, ancoradas pelo ALMA, revelam novas pistas sobre como o buraco negro supermassivo em M87 lançou um jato cósmico de 3.000 anos-luz de comprimento. Imagem do Telescópio Espacial Hubble da galáxia elíptica gigante M87 com seu jato semelhante a um maçarico. A parte visível desse fluxo gigantesco de partículas se estende por cerca de 3000 anos-luz.  Crédito: NASA, ESA, STScI, Alec Lessing (Universidade de Stanford), Michael Shara (AMNH); Agradecimento: Edward Baltz (Universidade de Stanford); Processamento de imagem: Joseph DePasquale (STScI)   Astrônomos que utilizam o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e outros radiotelescópios da rede Event Horizon Telescope (EHT) deram um passo importante para identificar a origem do poderoso jato do buraco negro supermassivo na galáxia M87. Seu novo estudo conecta o famoso anel de luz do buraco negro a uma região compacta que marca a provável base do jato, aproximando os cientistas d...

Os buracos negros no início do Universo parecem ter crescido muito mais rápido do que os cientistas acreditavam. Visualização computacional mostrando buracos negros bebês crescendo em uma galáxia jovem do início do Universo. Crédito: Dr. John Regan   Os astrônomos têm se esforçado há muito tempo para explicar como os buracos negros se tornaram enormes tão cedo na história do Universo. Observações mostram que alguns atingiram proporções supermassivas em um piscar de olhos cósmico, levando os cientistas a buscar um mecanismo poderoso o suficiente para impulsionar um crescimento tão rápido. Uma nova pesquisa da Universidade de Maynooth (MU), na Irlanda, publicada na Nature Astronomy , oferece uma explicação convincente. O estudo sugere que o Universo primordial era muito mais violento e imprevisível do que se supunha anteriormente. Nesse ambiente turbulento, pequenos buracos negros formados logo após o Big Bang estavam cercados por vastas quantidades de gás denso, o que lhes permi...

Como uma galáxia pode morrer tão cedo na história do Universo? Os astrônomos estão particularmente intrigados com essas galáxias massivas que, embora jovens, parecem ter parado completamente de formar estrelas. Por trás dessa aparente tranquilidade, processos internos muito ativos frequentemente levam ao seu desaparecimento prematuro. A jovem galáxia GS-10578, observada pelo JWST, está sendo esvaziada de gás por seu buraco negro supermassivo. Crédito: Colaboração JADES Recentemente, uma equipe de pesquisadores concentrou sua atenção na galáxia GS-10578, apelidada de "Galáxia de Pablo" em homenagem ao astrônomo que a estudou detalhadamente. Ela está localizada a uma distância tão grande que sua luz viajou por cerca de 11 bilhões de anos para chegar até nós. Portanto, a vemos como era logo após o Big Bang , tornando-a uma valiosa testemunha das primeiras épocas cósmicas. Para responder a essa pergunta, os cientistas utilizaram dois instrumentos de ponta: o Telescópio Espaci...

  Astrônomos observaram dois buracos negros supermassivos girando um em torno do outro em uma intensa valsa cósmica, revelada por jatos de matéria que apresentam torções surpreendentes. A equipe usou o Telescópio Event Horizon para capturar imagens que demonstram estruturas helicoidais inéditas dentro dessas ejeções. Imagens do jato torcido de matéria OJ287 irrompendo de um buraco negro distante visto pelo EHT. Crédito: EHT Collaboration / E. Traianou   O quasar OJ287, localizado a cerca de 1,6 bilhão de anos-luz, provavelmente abriga um par de buracos negros supermassivos. Durante uma campanha de observação em abril de 2017, a rede de telescópios permitiu distinguir duas ondas de choque distintas se propagando a velocidades diferentes no jato. O Telescópio Event Horizon, famoso por suas imagens pioneiras de buracos negros como M87* e Sagittarius A*, demonstra assim sua utilidade além da simples imageamento. Segundo os pesquisadores, este instrumento permite avançar na fís...

O buraco negro supermassivo da nossa Galáxia é famoso por ser um dos mais fracos do Universo. Os resultados de um novo telescópio espacial mostram que pode nem sempre ter sido esse o caso. Uma imagem infravermelha de Sagitário B2, uma nuvem molecular no Centro Galáctico obtida com o Telescópio Espacial James Webb, que é de um tipo semelhante às nuvens estudadas pela equipa da Universidade do Estado do Michigan. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Ginsburg (Universidade da Flórida), N. Budaiev (Universidade da Flórida), T. Yoo (Universidade da Flórida); processamento de imagem - A. Pagan (STScI)   Sagitário A*, localizado no centro da Via Láctea, parece ter-se inflamado dramaticamente algures nas últimas centenas de anos, de acordo com as emissões de raios X observadas pelo telescópio espacial XRISM. Estas descobertas surpreendentes revelam novos pormenores sobre a evolução dos buracos negros supermassivos. Também ensinam aos astrónomos lições sobre a história do nosso lar cósmico....

Há fenômenos cósmicos que são barulhentos, mas não necessariamente informativos: explosões podem ser espetaculares e, ainda assim, ambíguas. O que chama atenção no evento AT2020afhd é o oposto: um comportamento repetitivo e coerente, como um metrônomo astrofísico.     A arte conceitual retrata o disco de acreção em torno de um buraco negro, destacando que a zona interna do disco sofre precessão. Crédito: ESA/ATG medialab. Nesse caso, a equipe identificou mudanças rítmicas em raios X e em rádio que sugerem uma oscilação conjunta do disco de acreção e do jato, repetindo em torno de 20 dias. Um ritmo assim ajuda a separar “clima” de “mecânica”: em vez de turbulência aleatória, aparece uma dinâmica com assinatura própria. Quem pensa em buraco negro como “aspirador cósmico” perde metade da história. A acreção real é desordenada, e parte do material pode ser expelida, não engolida, o que transforma esses sistemas em laboratórios naturais para gravidade, plasma e campos magnéticos,...

O que sabemos sobre o nascimento de um buraco negro tradicionalmente se alinha com a nossa percepção dos próprios buracos negros: escuros, misteriosos e estranhamente silenciosos, apesar de sua massa e influência. Buracos negros de massa estelar nascem do colapso gravitacional final de estrelas massivas com dezenas de vezes a massa do nosso Sol que, diferentemente de estrelas menos massivas, não produzem explosões brilhantes de supernova.   Imagem da supernova SN 2022esa (marcada com uma cruz) com sua galáxia hospedeira, 2MFGC 13525, obtida pelo telescópio Subaru em 13 de junho de 2023. Nesta fase tardia (cerca de um ano após a descoberta), a supernova tornou-se mais de 100 vezes mais fraca do que seu brilho inicial. A identidade espectral de supernovas do tipo Ic-CSM geralmente só pode ser extraída em uma fase tão tardia, exigindo observações dedicadas com um telescópio de 8 metros, como o telescópio Subaru. (Universidade de Kyoto / Keiichi Maeda) Ou pelo menos, era o que os astrô...