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mar 20

Spitzer revela dois quasares jovens primordiais

Ilustração de um buraco negro supermassivo (representado pelo ponto negro no coração da galáxia) habitando o centro de uma galáxia ativa. Sptizer revelou detalhes inéditos de duas galáxias ativas primordiais, os quasares J0005-0006 e J0303-0019. O fato incomum que difere estas galáxias ativas das demais é a falta do disco de poeira cósmica central. Crédito: NASA/Photojournal

Ilustração de um buraco negro supermassivo (representado pelo ponto negro no coração da galáxia) habitando o centro de uma galáxia ativa. Sptizer revelou detalhes inéditos de duas galáxias ativas primordiais, os quasares J0005-0006 e J0303-0019. O fato incomum que difere estas galáxias ativas das demais é a falta do disco de poeira cósmica central. Crédito: NASA/Photojournal

Astrônomos encontraram o que parecem ser dois dos primeiros e mais primitivos buracos negros conhecidos. Esta descoberta, baseada principalmente em observações do Telescópio Espacial Spitzer, irá fornecer uma melhor compreensão das raízes do Universo e como as primeiras estrelas, galáxias e buracos negros se formaram.

“Nós encontramos componentes da primeira geração de quasares que nasceram em um ambiente livre de poeira em seus primeiros estágios de desenvolvimento”, disse Linhua Jiang, da Universidade do Arizona em Tucson, autor principal do artigo publicado em 18 de março de 2010 na revista Nature: Dust-free quasars in the early Universe.

Os buracos negros são distorções descomunais do tecido do espaço-tempo, centrais de energia do Universo. Os buracos negros mais massivos e ativos são os que habitam os núcleos das galáxias e normalmente estão cercados por estruturas em forma de toros constituídas de poeira e gás que alimentam e sustentam seu crescimento. Estes bem alimentados buracos negros supermassivos em galáxias distantes são conhecidos como quasares.

Comparação entre quasares: Estes dois gráficos com dados do Telescópio Espacial Spitzer mostram um buraco negro supermassivo primitivo (diagrama superior) em comparação com o buraco negro de um quasar típico. Como mostram os dados, o buraco negro supermassivo do quasar típico, chamado J0842 1218, exibe os sinais de um anel em torno de poeira, uma característica que aparece em comprimentos de onda mais longos de luz infravermelha. O objeto primitivo, chamado J0005-0006, não apresenta um toro de poeira. Crédito: NASA/JPL

Comparação entre quasares: Estes dois gráficos com dados do Telescópio Espacial Spitzer mostram um buraco negro supermassivo primitivo (diagrama superior) em comparação com o buraco negro de um quasar típico. Como mostram os dados, o buraco negro supermassivo do quasar típico, chamado J0842 1218, exibe os sinais de um anel em torno de poeira, uma característica que aparece em comprimentos de onda mais longos de luz infravermelha. O objeto primitivo, chamado J0005-0006, não apresenta um toro de poeira. Crédito: NASA/JPL

Como seriam os quasares primitivos?

Em detrimento do aspecto sujo e descuidado que nós estamos acostumados a ver em nosso Universo local, os cientistas julgam que no início dos tempos, no primeiro bilhão de anos após o Big Bang, havia bem pouca poeira cósmica e isto quer dizer que os primeiros quasares também deviam estar livres da sujeira. Mas ninguém ainda tinha observado tais quasares imaculados, livres do pó cósmico, até agora.

A equipe da pesquisa, que incluiu Jiang, foi liderada por Fan Xiaohui, co-autor do artigo publicado recentemente pela Universidade do Arizona.

O observatório espacial de infravermelho Spitzer estudou dois quasares, os menores já registrados, cuja luz levou 13 bilhões para chegar até nós. Estes quasares, conhecidos como J0005-0006 e J0303-0019, foram primeiramente descobertos na luz visível, através do recenseamento cósmico Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Além destas observações na luz visível, o Observatório espacial de raios-X Chandra já havia notado dois focos de emissão de raios-X a partir destas duas fontes luminosas. Os raios X, a radiação ultravioleta, a luz visível e a radiação infravermelha são emitidas pelos quasares quando o gás que os rodeia espirala e é acelerado em sua queda até o buraco negro supermassivo, aquecendo-se a temperaturas extremamente elevadas.

“Quasares emitem uma enorme quantidade de luz, tornando-se facilmente detectáveis, literalmente, na fronteira do Universo observável”, disse Fan.

Quando Jiang e seus colegas planejaram observar estes dois quasares J0005-0006 e J0303-0019 com o Spitzer entre 2006 e 2009 seus objetivos não eram distintos do que esperavam ver no resto do grupo comum de quasares. Assim, como estava programado, o telescópio Spitzer mediu a luz infravermelha irradiada pelos 21 quasares, todos estes selecionados por pertencer à classe dos quasares mais distantes conhecidos. Estima-se que cada quasar hospeda um buraco negro supermassivo com massa superior a 100 milhões de sóis.

Os quasares livres de poeira

As observações realizadas através do Spitzer demonstraram que dos 21 quasares pesquisados, dois deles, J0005-0006 e J0303-0019, surpreendentemente, não apresentavam as marcas da presença de poeira aquecida. A visão especial do telescópio Spitzer faz com que o mesmo seja perfeito para detectar o brilho em infravermelho do pó aquecido pela dinâmica dos buracos negros.

“Pensamos que esses buracos negros primitivos se formaram por volta da época em que a poeira no Universo ainda estava por se formar, menos de um bilhão de anos após o Big Bang”, disse Fan. “O Universo primitivo ainda não continha as moléculas mais pesadas, densas o suficiente para que pudessem se coagular e formar a poeira cósmica. Os elementos necessários o processo de aglutinação ainda eram escassos e foram gerados posteriormente no interior das estrelas, bombeando o Universo.”

Os astrônomos também observaram que a quantidade de poeira quente em um quasar aumenta proporcionalmente a massa do buraco negro. Quando o buraco negro cresce, o pó tem mais tempo para se materializar ao seu redor. Os buracos negros presentes nos núcleo das galáxias J0005-0006 e J0303-0019 têm a menor massa conhecida dos primórdios do Universo, o que indica que eles são particularmente jovens e estão em uma fase que ainda não havia se formado a poeira ao seu redor.

Fontes

Nature: Dust-free quasars in the early Universe

NASA/JPL: NASA’s Spitzer Unearths Primitive Black Holes

Science Daily: Astronomers Discover Most Primitive Supermassive Black Holes Known

National Geographic: Immaculate Black Holes Found Near Universe’s Conception

._._.

1 comentário

1 menção

  1. SPORE1996

    Muito bonita e #”$/&!”#%!

  1. Choques de galáxias alimentaram os quasares no Universo antigo » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] novas imagens capturam a fase de transição onde ocorreu a remoção da poeira cósmica dentro do cenário orientado a fusão dos buracos negros. As imagens do Hubble são tanto […]

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