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ago 15

NuSTAR revela mudanças dramáticas no foco dos Raios-X emitidos pelo buraco negro supermassivo MrK 335

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As regiões em redor dos buracos negros supermassivos brilham intensamente na faixa de frequências dos raios-X. Parte desta radiação é originada no disco de acreção e a maior parte vem da coroa, destacada aqui nesta impressão artística na região embranquecida na base do jato de plasma. Esta é uma das formas possíveis e previstas para as coroas de buracos negros supermassivos. Crédito: NASA/JPL-Caltech

A rede de telescópios espectroscópicos NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA capturou um evento extremo e raro nas regiões circunvizinhas de um buraco negro supermassivo. Uma fonte compacta de raios-X, originada no ambiente em volta do buraco negro, chamada coroa, mudou-se para uma área mais próxima do buraco negro ao longo de um período de poucos dias.

Michael Parker do Instituto de Astronomia de Cambridge, Reino Unido, autor principal de um novo estudo sobre os resultados, publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, esclareceu:

A coroa recentemente colapsou na direção do buraco negro, o que fez com que a intensa gravidade do buraco negro puxasse toda a luz para o seu disco circunvizinho, onde o material espirala para dentro.

À medida que a coroa se deslocava para mais perto do buraco negro, a gravidade do buraco negro passou a exercer uma maior força sobre os raios-X emitidos, desviando-os com maior intensidade. Como resultado observou-se uma “desfocagem” e um alongamento extremo dos raios-X. Outros eventos deste gênero já foram observados, mas nunca com este grau e tamanho nível de detalhes.

Sabemos que buracos negros supermassivos residem nos centros de praticamente todas as galáxias. No entanto, alguns buracos negros são mais massivos e giram mais depressa que outros. O buraco negro analisado neste estudo, referido como Markarian 335, ou Mrk 335, reside a cerca de 324 milhões de anos-luz de distância da Terra na direção da constelação de Pegasus. Trata-se de um dos sistemas mais extremos onde sua massa e rotação já foram medidas. O buraco negro esmaga aproximadamente 10 milhões de vezes a massa do nosso Sol em uma região com apenas 30 vezes o diâmetro do Sol. Assim o sistema gira tão rapidamente que o espaço e o tempo arrastam-se em seu redor.

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Gráfico com os dados capturados pelo Observatório NuSTAR da NASA mostra o comportamento dos raios-X emitidos por regiões perto de um buraco negro supermassivo conhecido como Markarian 335. Créditos: NASA/JPL-Caltech/Instituto de Astronomia, Cambridge

Embora uma certa quantidade de radiação seja absorvida pelo buraco negro supermassivo e nunca mais é vista, outras formas de luz emanam da coroa e do disco de material superaquecido do disco de acreção, ao redor do horizonte de eventos. Embora os astrônomos não tenham a certeza sobre a forma e temperatura das coroas, sabem que contêm partículas que se movem a velocidades próximas à da luz.

O satélite Swift da NASA tem examinado o objeto Mrk 335 há anos e recentemente notou uma mudança dramática no seu brilho na faixa de frequências de raios-X. Assim, MrK 335 se tornou um alvo de oportunidade de observação, e consequentemente o NuSTAR foi redirecionado para observar os raios-X altamente energéticos desta fonte na faixa de 3 a 79 keV (quilo elétron-volt). Esta faixa de energia em particular oferece aos astrônomos uma visão detalhada sobre o que está a acontecer perto do horizonte de eventos, a região limite em torno de um buraco negro a partir da qual a luz já não consegue mais escapar ao alcance da gravidade.

Observações posteriores demonstram que a coroa ainda está nesta configuração próxima, meses após ter-se movido. Os cientistas não sabem se a coroa vai voltar à sua posição original. Além disso, as observações do NuSTAR revelam que o domínio da gravidade do buraco negro puxou a luz da coroa para a parte interna do seu disco superaquecido, iluminando-o melhor. Como analogia, tal cenário seria como se alguém tivesse “apontado uma lanterna” aos astrônomos. Assim, a mudança na posição da coroa iluminou precisamente a região que os pesquisadores queriam estudar.

Finalmente, os novos dados podem ajudar a sabermos mais a respeito da natureza misteriosa das coroas dos buracos negros. Em adição, as observações têm proporcionado melhores medições sobre a furiosa velocidade de rotação relativística de Mrk 335. As velocidades relativísticas são aquelas que se aproximam da velocidade da luz, como explicado na teoria da relatividade restrita de Albert Einstein.

Fiona Harrison, investigadora principal do NuSTAR, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) em Pasadena, EUA, explicou:

Nós ainda não entendemos exatamente como a coroa de um buraco negro é produzida ou as razões para mudar de forma, mas a vemos iluminando o material em redor do buraco negro, permitindo o estudo das regiões onde os efeitos descritos pela teoria geral da relatividade de Einstein se tornam evidentes. A capacidade sem precedentes do NuSTAR, para observar este e outros eventos similares, permite-nos estudar os efeitos de distorção na luz mais extremos da relatividade geral.

Fonte

NASA: NASA’s NuSTAR Sees Rare Blurring of Black Hole Light

Artigo Científico

ArXiv.org: Black hole spin and size of the X-ray emitting region(s) in the Seyfert 1.5 galaxy ESO 362-G18

Oxford JournalsScience & Mathematics MNRAS Volume 443, Issue 4, Páginas 2862-2873: Black hole spin and size of the X-ray-emitting region(s) in the Seyfert 1.5 galaxy ESO 362−G18

._._.

3 comentários

  1. Marcus matheus

    Isso é perigoso para nós estou preocupado com minha família??

    1. ROCA

      Não, o objeto está a 324 milhões de anos-luz de nós.

    2. Francisco Rennan

      SIM, aconselha-se que você se mude do local onde mora, por conta da grande quantidade de matéria expelida pelo objeto, cientistas dizem que o local mais seguro seria ao sul do Brasil.

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