Hubble ajuda a descobrir buraco negro gigante dentro de uma das mais pequenas galáxias conhecidas

2014-09-18

Ilustração de um buraco negro de grande massa, pesando até 21 milhões de sóis, localizado no centro da galáxia ultra densa M60-UCD1. A galáxia anã é tão densa que um visitante imaginário veria no céu mais de um milhão de estrelas. Como nenhuma luz pode escapar do buraco negro, ele surge simplesmente em silhueta contra o fundo estrelado. O campo gravitacional intenso do buraco negro distorce a luz das estrelas de fundo formando imagens em forma de anel junto à margem escura do horizonte de eventos. Crédito: NASA, ESA, and D. Coe and G. Bacon (STScI).
Os astrónomos descobriram um objecto improvável num local improvável: um monstruoso 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.
escondido dentro de uma das mais pequenas 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.
conhecidas.

Embora o buraco negro possua uma massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
cinco vezes superior à do buraco negro no centro da 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.
, está dentro de uma galáxia que alberga 140 milhões 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.
num diâmetro de cerca de 300 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.
, apenas 1/500 do diâmetro da nossa galáxia.

A galáxia anã que contém o buraco negro, designada por M60-UCD1, é a galáxia mais densa que se conhece. Se vivêssemos dentro dela, ficaríamos deslumbrados pelo céu nocturno com pelo menos 1 milhão de estrelas visíveis a olho nu (o céu nocturno que se vê a partir da superfície da Terra tem cerca de 4000 estrelas).

A descoberta implica a existência de muitas outras galáxias compactas no Universo contendo buracos negros de grande massa. A observação sugere também que as galáxias anãs podem ser os restos de galáxias maiores, que foram despedaçadas por colisões com outras galáxias - em vez de pequenas ilhas de estrelas nascidas de forma isolada.

"Não estamos a ver outras formas de um buraco negro tão grande poder surgir num objecto tão pequeno", disse o astrónomo Anil Seth, da Universidade de Utah, principal autor de um estudo internacional sobre a galáxia anã publicado na revista Nature.

A sua equipa usou 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.
e o telescópio óptico e 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.
de 8 metros, 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.
, em Mauna Kea, no Havai, para observar M60-UCD1 e medir a massa do buraco negro. As imagens nítidas do Hubble forneceram informações sobre o diâmetro da galáxia e a sua densidade
densidade
Em Astrofísica, densidade é o mesmo que massa volúmica: é a massa por unidade de volume.
estelar. A espectroscopia realizada com o Gemini mediu os movimentos estelares resultantes da força do buraco negro. Estes dados foram usados para calcular a massa do buraco negro invisível.

Os buracos negros são objectos ultracompactos que sofreram colapso devido às fortes forças gravitacionais. Essas forças são tão intensas que nem a luz consegue escapar. Acredita-se que existem buracos negros de grande massa - com a massa de pelo menos 1 milhão de estrelas como o 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.
– nas regiões centrais de muitas galáxias.

O buraco negro no centro da Via Láctea tem a massa de 4 milhões de sóis, mas, mesmo sendo tão pesado, tem menos de 0,01 por cento da massa total da Galáxia. Em comparação, o buraco negro gigantesco no centro de M60-UCD1 tem uns impressionantes 15 por cento da massa total da pequena galáxia. Segundo Seth: "Isto é muito surpreendente, dado que a Via Láctea é 500 vezes maior e mais de 1000 vezes mais pesada que a galáxia anã M60-UCD1."

Uma explicação possível é a de M60-UCD1 já ter sido uma grande galáxia, com 10 mil milhões de estrelas, que terá depois passado muito perto do centro de uma galáxia ainda maior, M60, e nesse processo todas as estrelas e a matéria escura
matéria escura
A matéria escura é matéria que não emite luz e por isso não pode ser observada directamente, mas cuja existência é inferida pela sua influência gravitacional na matéria luminosa, ou prevista por certas teorias. Por exemplo, os astrónomos acreditam que as regiões mais exteriores das galáxias, incluindo a Via Láctea, têm de possuir matéria escura devido às observações do movimento das estrelas. A Teoria Inflacionária do Universo prevê que o Universo tem uma densidade elevada, o que só pode ser verdade se existir matéria escura. Não se sabe ao certo o que constitui a matéria escura: poderão ser partículas subatómicas, buracos negros, estrelas de muito baixa luminosidade, ou mesmo uma combinação de vários destes ou outros objectos.
da parte exterior de M60-UCD1 terão sido arrancadas tornando-se parte de M60.

A equipa acredita que M60-UCD1 pode, eventualmente, vir a ser de novo atraída por M60 para se fundir com o seu centro, que tem seu próprio buraco negro monstruoso, pesando uns impressionantes 4,5 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.
(mais de 1000 vezes o peso do buraco negro da nossa galáxia). Quando isso acontecer, o buraco negro de M60-UCD1 fundir-se-á com o de M60. As galáxias estão a 50 milhões de anos-luz de distância.

Fonte da notícia: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/41/full/