Chandra descobre sinais de poderosas explosões em gigantesco buraco negro próximo

2016-01-05

O sistema M51 em dados de luz visível do Hubble (vermelho, verde e azul). O quadrado, na parte superior da imagem, esboça o campo de visão do Chandra no último estudo, que incide sobre a galáxia menor de M51, NGC 5195. A inserção à direita mostra em detalhe os dados do Chandra (azul) na região. Crédito: X-ray: NASA/CXC/Univ of Texas/E.Schlegel et al; Optical: NASA/STScI.
O Observatório Chandra
Chandra X-ray Observatory
O observatório de raios-X Chandra, lançado em 1999, faz parte do projecto dos Grandes Observatórios Espaciais da NASA. O seu nome homenageia Subrahmanyan Chandrasekhar, Prémio Nobel da Física em 1983. O Chandra detecta fontes de raios-X a milhares de milhões de anos-luz de nós. Observar em raios-X é a única forma de observar matéria muito quente, a milhões de graus Célsius. O Chandra detecta raios-X de regiões de alta energia, como por exemplo remanescentes de supernovas.
de Raios-X, da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
, descobriu sinais de poderosas explosões produzidas por um buraco negro
buraco negro
Um buraco negro é um objecto cuja gravidade é tão forte que a sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Em Astronomia, distinguem-se dois tipos de buraco negro: os buracos negros estelares, que resultam da morte de uma estrela de massa elevada, e os buracos negros galácticos, que existem no centro das galáxias activas.
gigante. É um dos buracos negros supermassivos mais próximos da Terra a passar por este tipo de explosões violentas.

Os astrónomos descobriram a explosão no buraco negro supermassivo que está no centro da pequena galáxia
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
NGC 5195 - galáxia companheira da grande galáxia espiral NGC 5194
M51 (NGC 5194) - Galáxia do Remoinho
M51, conhecida por Galáxia do Remoinho (Whirpool Galaxy), é uma galáxia espiral espectacular na constelação dos Cães de Caça, a uma distância de 15 milhões de anos-luz. Pensa-se que os braços espirais de NGC 5194 devam a sua forma espiral quase perfeita à interacção com a galáxia mais pequena. M 51 é composto, de facto, por duas galáxias: uma maior, também designada por NGC 5194, e outra mais pequena, designada NGC 5195. Pensa-se que os braços espirais de NGC 5194 devam a sua forma espiral quase perfeita à interacção com a galáxia mais pequena.
(também conhecida como "Whirlpool” ou “Remoínho”), e com a qual se está a fundir. Ambas as galáxias estão no sistema Messier 51, localizado a cerca de 26 milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
da Terra.

"Criando uma analogia, os astrónomos referem-se em geral aos buracos negros como devoradores de estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
e gás e, aparentemente, também podem eructar após a refeição," disse Eric Schlegel, da Universidade do Texas, em San Antonio, que liderou o estudo. "A nossa observação é importante porque é provável que este comportamento tenha acontecido com muita frequência
frequência
Num fenómeno periódico, a frequência é o número de ciclos por unidade de tempo.
no início do Universo, alterando a evolução das galáxias. É comum os grandes buracos negros expulsarem gás, mas é raro podermos observar esses eventos tão de perto e com tanta resolução."

Nos dados do Chandra, Schlegel e a sua equipa detetaram dois arcos de emissão de raios-X
raios-X
A radiação X é a radiação electromagnética cujo comprimento de onda está compreendido entre o ultravioleta e os raios gama, ou seja, pertence ao intervalo de aproximadamente 0,1 Å a 100 Å. Descobertos em 1895, os raios-X tambêm são, por vezes, chamados de raios de Röntgen em homenagem ao seu descobridor. A radiação X é altamente penetrante, o que a torna muito útil, por exemplo, para obter radiografias.
, perto do centro de NGC 5195.

"Pensamos que estes arcos representam fósseis de duas enormes explosões, ocorridas quando o buraco negro expeliu matéria para a galáxia," disse a coautora Christine Jones, do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica (CfA), em Cambridge, Massachusetts. “É provável que esta atividade tenha tido um grande efeito sobre a paisagem galáctica."

Numa imagem ótica do telescópio de 0,9 metros do Observatório Nacional de Kitt Peak
Kitt Peak National Observatory (KPNO)
O Observatório Nacional de Kitt Peak (KPNO) faz parte dos observatórios da NOAO e inclui diversos telescópios ópticos, de infravermelhos e um telescópio solar, além de operar, em consórcio, 19 telescópios ópticos e dois radiotelescópios. O KPNO situa-se a 90 km de Tucson, no Arizona (EUA).
, os investigadores detetaram uma estreita região de emissão de gás de hidrogénio relativamente frio, imediatamente fora do arco exterior de raios-X. Isto sugere que o gás mais quente, que emite raios-X, varreu o gás de hidrogénio do centro da galáxia. Este é claramente um caso em que um buraco negro supermassivo está a afetar a sua galáxia anfitriã num fenómeno ao qual os astrónomos dão o nome de "feedback."

Em NGC 5195, as propriedades do gás em torno dos arcos brilhantes de raios-X sugerem que o arco exterior varreu matéria suficiente para desencadear a formação de novas estrelas.

"Pensamos que o feedback impede que as galáxias se tornem muito grandes", referiu a coautora Marie Machacek, do CfA. "Mas, ao mesmo tempo, pode ser responsável pelo modo como algumas estrelas se formam. Isto mostra que os buracos negros também podem criar e não apenas destruir."

Os astrónomos pensam que as explosões no enorme buraco negro de NGC 5195 podem ter sido desencadeadas pela interação desta galáxia mais pequena com a sua grande companheira espiral, interação que terá canalizado o gás em direção ao buraco negro. A energia gerada pela matéria em queda terá produzido as explosões. A equipa estima que o arco interior terá demorado de um a três milhões de anos a alcançar a sua posição atual, e o arco exterior, entre três a seis milhões de anos.

Os arcos também são importantes devido à sua localização na galáxia. Estão fora da região onde, em outras galáxias, fluxos rápidos, ou ventos foram detetados a sair de buracos negros supermassivos ativos, mas ainda dentro das cavidades maiores e filamentos observados no gás quente em torno de muitas galáxias de grande massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
. Como tal, podem representar a imagem rara de uma fase intermédia do processo de feedback que opera entre o gás interestelar
gás interestelar
O gás interestelar é constituído pelos átomos, moléculas e iões de elementos, ou substâncias, gasosas presentes no meio interestelar.
e o buraco negro.

Estes resultados foram apresentados em Janeiro de 2016, no 227º Encontro da American Astronomical Society, em Kissimmee, Flórida, e fazem parte de um artigo para o The Astrophysical Journal.

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/nasa-s-chandra-finds-supermassive-black-hole-burping-nearby.html