Galáxia sem bojo alberga buraco negro galáctico

2003-04-14

Fotografia da galáxia espiral NGC 4395, obtida com o telescópio de 0,5 m do Observatório do Monte Palomar (Caltech). Crédito: Allan Sandage/Carnegie Institution.
Até agora, tem-se verificado que só galáxias
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.
com bojos centrais possuem buracos negros
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.
de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
elevada, também chamados buracos negros galácticos para distinguir do outro tipo de buracos negros, os estelares. Além do mais, tem-se verificado uma relação directa entre o tamanho do bojo central e a massa do buraco negro.

Mas agora, astrónomos determinaram que a galáxia NGC 4395, uma galáxia com disco, mas sem bojo central, alberga um buraco negro no seu centro com aproximadamente 10 000 a 100 000 vezes a massa do Sol
massa solar
Massa solar é a quantidade de massa existente no Sol e, simultaneamente, a unidade na qual os astrónomos exprimem as massas das estrelas, nebulosas e galáxias. Uma massa solar é igual a 1,989x1030 kg.
. A dimensão deste buraco negro seria consistente com uma galáxia com um pequeno bojo, mas esse bojo parece não existir.

Os buracos negros de massa elevada abrangem tipicamente massas desde milhões até milhares de milhões de vezes a massa do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
. A constatação de que NGC 4395 possui um buraco negro de massa intermédia sugere que estejamos a descobrir os "pesos pluma" dos buracos negros galácticos, isto é, com massas da ordem de mil vezes a massa de buracos negros estelares.

NGC 4395 encontra-se a 11 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.
, na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
dos Cães de Caça, e é simultaneamente a galáxia Seyfert mais próxima de nós e a menos luminosa. Já se sabia que a sua região central emite quantidade de luz significativa tanto no óptico como nos 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.
. Este facto foi interpretado como um sinal da presença de um buraco negro central de massa elevada, a engolir activamente matéria do disco de acreção
disco de acreção
Disco composto por gás e poeira interestelares que pode circundar buracos negros, estrelas de neutrões, variáveis cataclísmicas, ou estrelas em formação.
aquecido. Só que o buraco negro não tinha sido detectado.

A. Filippenko (Universidade da Califórnia em Berkeley, EUA) e L. Ho (Observatórios da Instituição de Carnegie de Washington, EUA) utilizaram o telescópio de 10 m Keck I
W. M. Keck Observatory
O Observatório W. M. Keck é operado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e pela NASA, e encontra-se localizado em Mauna Kea, no Havai. O observatório é constituído por dois telescópios gémeos de 10 metros, o Keck I e o Keck II.
(Caltech/Universidade da Califórnia/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.
) e o observatório espacial Japonês e Norte-americano de raios-X ASCA para provarem que NGC 4395 tem mesmo um buraco negro galáctico, embora invulgarmente leve. O seu trabalho será publicado na revista da especialidade The Astrophysical Journal Letters, na edição de 1 de Maio de 2003.

Filippenko e Ho determinaram os limites para a massa do buraco negro central de NGC 4395 utilizando a técnica da velocidade de dispersão. Esta velocidade refere-se a quão rápido, em média, as 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.
na região do centro da galáxia orbitam em torno do buraco negro central. É como se se medisse a velocidade média de um enxame de abelhas em órbitas
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
circulares em torno da colmeia, tendo em conta que são órbitas com diferentes raios e orientações.

Desde o ano 2000 que se confirmou existir uma correlação forte entre a velocidade de dispersão e a massa dos buracos negros de massa elevada. Contudo, é a primeira vez que se utiliza esta técnica para um buraco negro de massa intermédia. O resultado obtido, baseado na medição da velocidade de dispersão de um aglomerado de estrelas muito próximo do buraco negro central, foi que o buraco negro tem uma massa 66 000 vezes a massa do Sol, praticamente o valor intermédio dos limites determinados pela sua luminosidade
luminosidade
A luminosidade (L) é a quantidade de energia que um objecto celeste emite por unidade de tempo e em determinado comprimento de onda, ou em determinada banda de comprimentos de onda.
em raios-X.

Os autores deste estudo sugerem ainda que NGC 4395 pode representar um passo único na evolução de buracos negros de massa elevada, em que um bojo central se desenvolve à medida que o buraco negro cresce. O aglomerado de estrelas próximo do centro é uma possível indicação de que um bojo central um dia se formará.

Fonte da notícia: http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2003/04/10_skinny.shtml