Enxame de estrelas de massa elevada no centro galáctico

2004-11-09

Imagem da região perto do centro galáctico (40”x40”), obtida com o sistema de Óptica Adaptativa Hokupa’a/QUIRC no Telescópio Gemini Norte. A imagem em destaque mostra IRS 13E e W na deconvolução da imagem da banda Kp. O buraco negro de massa elevada do centro da nossa Galáxia, Sgr A*, está indicado. Crédito: Gemini Observatory.
A fonte de infravermelho
infravermelho
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 350 mícrones. Esta banda permite observar astros, fenómenos, ou processos físicos com temperaturas entre 10 e 5200 graus Kelvin.
IRS 13, muito próxima do centro da nossa Galáxia
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
, foi estudada em vários comprimentos de onda
comprimento de onda
Designa-se por comprimento de onda a distância entre dois pontos sucessivos de amplitude máxima (ou mínima) de uma onda.
por uma equipa de astrónomos liderada por J. Maillard (Instituto de Astrofísica de Paris). Foi assim confirmada a associação física de um enxame 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.
de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
elevada à fonte IRS 13, o que levou à descoberta de 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.
estelar no centro de IRS 13E.

Os astrónomos utilizaram dados observacionais arquivados do sistema de Óptica Adaptativa Hokupa’a/QUIRC, no Telescópio Gemini Norte
Observatório Gemini
O Observatório Gemini é constituído por dois telescópios idênticos de 8,1 metros, um no Observatório de Mauna Kea, no Havai (Gemini Norte) e outro no Cerro Pachón, no Chile (Gemini Sul). As localizações estratégicas dos telescópios providenciam uma cobertura total do céu do Norte e do Sul. O Gemini é um consórcio internacional entre os Estados Unidos da América, o Reino Unido, o Canadá, o Chile, a Austrália, a Argentina e o Brasil, e é operado pela AURA.
, e complementaram com dados do Telescópio Espacial Hubble
Hubble Space Telescope (HST)
O Telescópio Espacial Hubble é um telescópio espacial que foi colocado em órbita da Terra em 1990 pela NASA, em colaboração com a ESA. A sua posição acima da atmosfera terrestre permite-lhe observar os objectos astronómicos com uma qualidade ímpar.
(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.
/ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
), do Observatório de Raios-X 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.
(NASA), do Telescópio do Canadá-França-Havai, e do VLA
Very Large Array (VLA)
O VLA é um radiointerferómetro composto por 27 antenas de 25 m de diâmetro, dispostas em três braços (em forma de Y) com 9 antenas cada, localizado no Novo México (EUA). O VLA é operado pelo NRAO (National Radio Astronomy Observatory).
(NRAO
National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
O NRAO é o Observatório Nacional de Radioastronomia dos EUA e opera vários radiotelescópios, como o VLA, o VLBA, o GBT, o EVLA e o ALMA.
).

As observações com o Telescópio Gemini Norte nas bandas H
banda H
A banda (ou filtro) H situa-se no domínio do infravermelho próximo, centrada no comprimento de onda de 1,66 mícrones e com uma largura de aproximadamente 0,3 mícrones.
e Kp permitiram a identificação de duas fontes, até então desconhecidas, em IRS 13E. Quando se analisaram os dados obtidos com os outros telescópios nos diferentes comprimentos de onda, foi possível concluir que estas fontes eram estrelas de massa elevada. Ao todo, sete estrelas individuais de IRS 13E dentro de um diâmetro de 0,5” (a que corresponde 0,6 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.
projectados) estão a mover-se em conjunto para oeste, com uma velocidade comum, de cerca de 280 km/s no plano do céu.

Num artigo publicado na revista científica Astronomy and Astrophysics, esta equipa de investigadores defende que este enxame de estrelas está unido por uma fonte de massa elevada, um buraco negro estelar no centro de IRS 13E, responsável pelo movimento próprio comum das componentes e por o enxame ser muito compacto. A dimensão do enxame permite inferir um raio médio orbital do enxame e, medindo a velocidade radial das estrelas, a velocidade orbital média foi determinada com uma precisão de 30 km/s. Com estes valores em mão, os investigadores exploraram várias situações orbitais possíveis e conseguiram restringir, de forma robusta, a massa do buraco negro de IRS 13E a 1300 massas solares
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.
.

Os investigadores também avançam com a hipótese de que este enxame provavelmente se formou mais longe do centro galáctico, onde as estrelas não sofrem a influência gravitacional extrema do buraco negro de massa elevada do centro da nossa Galáxia (com cerca de quatro milhões de massas solares), Sgr A*. IRS 13E parece ser o remanescente de um enxame de estrelas outrora maior e que agora está a cair, num movimento em espiral, em direcção a Sgr A*. Esta teoria também explica a existência de outras estrelas de massa elevada à volta do centro galáctico, que poderão ser estrelas arrancadas do enxame devido ao ambiente gravitacional à volta de Sgr A*.

Fonte da notícia: http://www.gemini.edu/index.php?option=content&task=view&id=108