Os buracos negros ajudam a formar estrelas?

2012-02-08

Em cima: Imagem de Centaurus A, feita com o Wide-Field Imager do telescópio de 2,2m do ESO/MPG em La Silla. A cintura de poeira que se vê ao longo da galáxia é o sinal de uma colisão no passado. O filamento interno é mostrado na caixa verde. Crédito: ESO/Vandame. Em baixo: Imagem do filamento interno da galáxia Centaurus A, feita a 2 de Julho de 2010 com a WFC3 do Telescópio Espacial Hubble. O filamento de gás ionizado (a verde) começa perto das estrelas recém-formadas, no lado direito da imagem (pontos azuis e brancos). O buraco negro invisível fica para a direita da imagem. A distância da esquerda para a direita, através da imagem, é de três mil anos-luz. Crédito: Mark Crockett.
Pensa-se que existe 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.
no centro de quase todas as 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.
, alguns com a massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
de milhares de milhões de sóis e fortes forças gravitacionais que perturbam a matéria em redor. Até ao momento, julgava-se que esses buracos negros impediam o nascimento 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.
. Mas, agora, uma equipa internacional de astrónomos que se tem dedicado ao estudo da galáxia vizinha Centaurus A descobriu exactamente o contrário: um buraco negro que parece estar a ajudar a formação de estrelas. A equipa, liderada pelo Dr. Stanislav Shabala da Universidade da Tasmânia, pelo Dr. Mark Crockett da Universidade de Oxford e pelo Dr. Sugata Kaviraj do Imperial College de Londres, publicou os seus resultados no Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

Os buracos negros no centro das galáxias tornam-se activos de tempos a tempos, empurrando a matéria à sua volta em jactos que podem estender-se por 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.
. Este fluxo vai abrindo caminho através do gás galáctico, comprimindo-o, aquecendo-o e empurrando-o para longe. Grande parte desse gás é a matéria-prima a partir da qual as estrelas se formam, pelo que estes jactos têm grande influência na formação de estrelas em galáxias que os hospedam.

Os astrónomos usaram a câmara Wide Field 3 (WFC3) 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.
para estudarem as regiões centrais da Centaurus A, catalogada como NGC 5128, uma galáxia brilhante a 13 milhões de anos-luz de distância na direcção da constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
de Centaurus. Em luz visível
radiação visível
A radiação visível é a região do espectro electromagnético que os nossos olhos detectam, compreendida entre os comprimentos de onda de 350 e 700 nm (frequências entre 4,3 e 7,5x1014Hz). Os nossos olhos distinguem luz visível de frequências diferentes, desde a luz violeta (radiação com comprimentos de onda ~ 400 nm), até à luz vermelha (com comprimentos de onda ~ 700 nm), passando pelo azul, anil, verde, amarelo e laranja.
, pode ver-se, em destaque, uma cintura de poeiras percorrendo toda a galáxia; nos 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.
dos 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.
e do rádio
rádio
O rádio é a banda do espectro electromagnético de maior comprimento de onda (menor frequência) e cobre a gama de comprimentos de onda superiores a 0,85 milímetros. O domínio do rádio divide-se no submilímetro, milímetro, microondas e rádio.
, são visíveis jactos que se estendem até um milhão de anos-luz a partir do buraco negro central.

Com o WFC3, os cientistas observaram de perto o "filamento interno", uma região localizada perto do fluxo, que é uma fonte de emissão no ultravioleta
ultravioleta
O ultravioleta á a banda do espectro electromagnético que cobre a gama de comprimentos de onda entre os 91,2 e os 350 nanómetros. Esta radiação é largamente bloqueada pela atmosfera terrestre.
e nos raios-X, bem como nos comprimentos de onda da luz visível. Usando as imagens do Hubble, a equipa conseguiu mapear a história da formação de estrelas do filamento com uma precisão sem precedentes.

Descobriram que a extremidade do filamento mais próxima do fluxo contém estrelas jovens, cujas idades são semelhantes à idade do fluxo, criado da última vez que o buraco negro no centro da galáxia foi activado. Não existem, no entanto, estrelas jovens nas regiões do filamento mais afastadas do fluxo. Isto é exactamente o que se esperava de um fluxo que atravessasse uma nuvem de gás localizada no seu caminho.
Os partes centrais, mais densas, da nuvem são comprimidas e entram em colapso para formar estrelas, enquanto que o gás na periferia é varrido .

O Dr. Shabala diz ainda que: "Este aumento de formação estelar devida aos jactos de matéria teria sido ainda mais significativo num universo mais jovem, onde os aglomerados densos de gás eram mais comuns. O nosso estudo enfatiza a necessidade de considerarmos a importância do feedback positivo que os jactos introduzem no actual paradigma da formação de galáxias. Adiciona uma peça nova e estimulante ao quebra-cabeças que é entender como as galáxias se tornaram aquilo que são hoje. "

Fonte da notícia: http://www.ras.org.uk/news-and-press/219-news-2012/2070-do-black-holes-help-stars-form