Buraco negro gigante pode abalar os modelos de evolução de galáxias

2012-11-29

Em cima: Imagem da galáxia lenticular NGC 1277, obtida pelo Telescópio Espacial Hubble. Esta galáxia pequena e achatada contém um dos maiores buracos negros centrais de grande massa já encontrados. Com a massa de 17 mil milhões de sóis, o buraco negro representa o extraordinário valor de 14% da massa total de galáxia. Crédito: NASA / ESA / Andrew C. Fabian / Remco C. E. van den Bosch (MPIA) Em baixo: O diâmetro do buraco negro de 17 mil milhões de massas solares no coração da galáxia NGC 1277 é 11 vezes maior que a órbita de Neptuno em torno do Sol. Crédito: D. Benningfield / K. Gebhardt / Data Estelar.
De acordo com o nosso conhecimento astronómico, 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.
devem conter na sua região central aquilo a que chamamos 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.
de grande massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
: uma massa compreendida entre a de centenas de milhares de sóis e a de milhares de milhões de sóis. O buraco negro de grande massa melhor estudado fica no centro da nossa galáxia, a Via Láctea
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.
, e tem a massa de cerca de quatro milhões de sóis.

Surgiu uma tendência intrigante na relação directa entre a massa de um buraco negro de uma galáxia e a das 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.
dessa galáxia.

Normalmente, a massa do buraco negro é uma pequena fracção do total da massa da galáxia hospedeira. Mas, agora, uma pesquisa liderada pelo astrónomo holandês Remco van den Bosch, do Instituto Max Planck de Astronomia (MPIA), descobriu um buraco negro que pode abalar a relação aceite entre a massa do buraco negro e a massa galáxia hospedeira, relação essa que desempenha um papel fundamental em todas as actuais teorias da evolução de galáxias. As observações foram feitas com o Telescópio Hobby-Eberly, do Austin McDonald Observatory, na Universidade do Texas, usando também imagens já existentes obtidas pelo 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.
. O trabalho é publicado na revista Nature, a 29 de Novembro.

Com uma massa 17 mil milhões de vezes superior à 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.
, o buraco negro recém-descoberto no centro da galáxia lenticular
galáxia lenticular
Galáxia sem estrutura espiral definida, mas com uma estrutura em forma de disco. Neste tipo de galáxias, a actividade de formação de estrelas há muito deixou de existir, dada a ausência de matéria interestelar disponível para o efeito. As galáxias lenticulares são pois essencialmente compostas por estrelas velhas (ditas de população II).
NGC 1277, localizada a 220 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, na constelação
constelação
Designa-se por constelação cada uma das 88 regiões em que se divide a abóbada celeste, por convenção de 1922.
de Perseu, pode até vir a tornar-se o maior que se conhece. Estima-se que a massa do actual detentor do recorde esteja entre os 6 e os 37 mil milhões de 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.
(McConnell et al 2011.); se o verdadeiro valor estiver na extremidade inferior do intervalo, então, a NGC 1277 bate este recorde. Mas podemos já afirmar que a NGC 1277 abriga, pelo menos, o segundo maior buraco negro conhecido.

A grande surpresa é que a massa do buraco negro de NGC 1277 atinge os 14% da massa total da galáxia, em vez dos valores usuais que andam à volta dos 0,1%. Isto bate o antigo recorde num factor superior a 10. Os astrónomos teriam esperado um buraco negro deste tamanho dentro de galáxias elípticas dez vezes maiores e não dentro de uma galáxia bastante pequena.

Será que este surpreendente buraco negro de grande massa é apenas um acidente? A análise preliminar dos dados adicionais sugere o contrário - até agora, a pesquisa descobriu mais cinco galáxias que são relativamente pequenas, mas que segundo as primeiras estimativas parecem também abrigar buracos negros invulgarmente grandes. Será preciso aguardar por imagens mais detalhadas dessas galáxias para podermos ter conclusões mais definitivas.

Se os candidatos adicionais forem confirmados e houver realmente mais buracos negros como este, os astrónomos precisarão de repensar a fundo os modelos de evolução das galáxia. Em particular, terão de olhar para o universo primordial: a galáxia que hospeda o novo buraco negro parece ter-se formado há mais de 8 mil milhões de anos, e não mostra sinais de ter mudado muito desde então. O que quer que tenha dado origem a este buraco negro gigante deve ter acontecido há muito tempo.

Fonte da notícia: http://www.mpia.de/Public/menu_q2e.php?Aktuelles/PR/2012/PR121128/PR_121128_en.html