Buracos negros gigantescos à espreita nos limites do Universo

2012-10-10

Em cima: Imagem, no infravermelho, de ULASJ1234+0907, localizado a 11 mil milhões de anos-luz da Terra e um dos mais vermelhos objectos no céu. Esta cor vermelha é causada pelas enormes quantidades de pó dentro deste sistema. A poeira absorve preferencialmente a luz mais azul e é responsável pelo obscurecimento do buraco negro nos comprimentos de onda do visível. Crédito: imagem criada usando dados de UKIDSS e do WISE. Em baixo: Markarian 231, um exemplo de uma galáxia com um buraco negro de grande massa crescendo rapidamente envolto em poeira, localizado a 600 milhões de anos-luz da Terra. O buraco negro é a fonte muito brilhante no centro da galáxia. Anéis de gás e poeira podem ser vistos em redor, bem como caudas de maré deixadas por um impacto recente com outra galáxia. Crédito: hubblesite.org
Cientistas da Universidade de Cambridge, usando equipamento de ponta para a observação do céu no 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.
, descobriram uma nova população de 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.
enormes, de grande massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
, em rápido crescimento no Universo primitivo. Os buracos negros não tinham sido previamente detectados porque se encontram envoltos em espessas camadas de poeira. O novo estudo mostrou, porém, que eles estão a emitir enormes quantidades de radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
através de interações violentas com 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.
que os hospedam. A equipa publicou os seus resultados nos Monthly Notices da Royal Astronomical Society.

O objecto mais impressionante do estudo é um buraco negro de grande massa denominado ULASJ1234+0907. Este objecto, localizado 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.
da Virgem, encontra-se tão longe que a luz que dele recebemos levou 11 mil milhões anos a chegar até nós, por isso, vemo-lo como ele era nos primórdios do Universo. O monstruoso buraco negro tem mais de 10 mil milhões de 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.
e 10000 vezes a massa do buraco negro da nossa própria 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.
, tornando-se, assim, um dos de maior massa descobertos.

A pesquisa indica que pode haver cerca de 400 buracos negros gigantes deste tipo na região do Universo que podemos observar. "Estes resultados podem ter um impacto significativo nos estudos de buracos negros de grande massa", disse o Dr. Manda Banerji, principal autor do artigo. "A maior parte dos buracos negros deste tipo são detectados através da matéria que arrastam para o seu interior. À medida que a matéria existente na sua vizinhança é levada, em espiral, para dentro de um buraco negro, este aquece. Os astrónomos são capazes de ver esta radiação e de observar estes sistemas."

"Embora os buracos negros estejam a ser estudados há algum tempo, os novos resultados indicam que alguns dos de maior massa podem ter estado, até agora, ocultos à nossa vista." Os buracos negros recém-descobertos, devorando o equivalente a várias centenas de sóis em cada ano, irão ajudar a compreender os processos físicos que governam o crescimento de todos os buracos negros de grande massa.

Sabe-se que existem buracos negros de grande massa nas regiões centrais de todas as galáxias. Nas galáxias de maior massa existentes no Universo, os modelos prevêem que eles cresçam através de colisões violentas com outras galáxias - um processo que desencadeia a formação 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.
, fornecendo alimento para os buracos negros devorarem e crescerem. Estas colisões violentas também produzem poeira, dentro das galáxias, capaz de ocultar o buraco negro, por um curto período de tempo, enquanto ele se alimenta.

Em comparação com objectos remotos, como o ULASJ1234+0907, o exemplo mais espectacular de um buraco negro a crescer no meio da poeira, no Universo Local, é o que se encontra na bem estudada galáxia Markarian 231, localizada a apenas 600 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.
de distância. Estudos detalhados realizados com o 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.
mostraram evidências de que Markarian 231 sofreu um impacto violento com outra galáxia, no passado recente. ULASJ1234+0907 é a versão extrema desta galáxia próxima, indicando que as condições no Universo primitivo eram muito mais turbulentas e hostis do que são hoje.

No novo estudo, a equipa de Cambridge usou dados provenientes de pesquisas no infravermelho, realizadas pelo Telescópio de Infravermelhos do Reino Unido (UKIRT), para conseguir ver através da poeira e localizar, pela primeira vez, estes buracos negros gigantes. O professor Richard McMahon, co-autor do estudo, que também está a liderar a maior pesquisa do céu no infravermelho, disse: "Estes resultados são particularmente interessantes porque mostram que as novas investigações do céu no infravermelho estão a encontrar buracos negros de grande massa que não se vêm em observações realizadas no visível. Estes novos quasares
quasar
Os quasares são objectos extragalácticos extremamente brilhantes e compactos. Hoje acredita-se que são o centro de galáxias muito energéticas ainda num estado inicial da sua evolução (são, pois, núcleos galácticos activos - NGAs) e a sua energia provém de um buraco negro de massa muito elevada. Os seus desvios para o vermelho indicam que se encontram a distâncias cosmológicas. O seu nome, quasar, vem do inglês quasi-stellar object, ou seja, objecto quase estelar, devido à semelhança da sua imagem em placas fotográficas com a imagem de uma estrela.
são importantes porque podemos estar a surpreendê-los no momentos em que se alimentam, através de colisões com outras galáxias. Observações com o novo telescópio, o Atacama Large Millimeter Array
Atacama Large Millimeter Array (ALMA)
O ALMA é um interferómetro no domínio do rádio, mais precisamente, do milímetro e submilímetro. O instrumento, ainda em construção, situa-se a 5000 metros de altitude na planície de Chajnantor, em plenos Andes chilenos, e será constituído por 64 antenas de 12 m de diâmetro. A sua função principal será observar regiões frias do Universo, que são opticamente opacas. O ALMA é uma parceria da Europa com a América do Norte, em cooperação com o Chile.
(ALMA), no Chile, irão permitir-nos testar directamente esta imagem através da detecção da frequência
frequência
Num fenómeno periódico, a frequência é o número de ciclos por unidade de tempo.
da radiação de microondas
microondas
A região do espectro electromagnético, no domínio do rádio, com comprimento de onda entre aproximadamente 1 mm e 30 cm (equivalente ao intervalo de frequências entre 300 GHz e 1 GHz) é a região das microondas.
emitida pelas grandes quantidades de gás nas galáxias em colisão."

Fonte da notícia: http://www.ras.org.uk/news-and-press/219-news-2012/2176-new-surveys-peer-through-dust-to-reveal-giant-supermassive-black-holes