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nov 12

Chandra mostra os efeitos do caos cósmico gerado pelos buracos negros supermassivos no nascimento estelar

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Imagens de observações do Chandra dos aglomerados galácticos de Perseu e de Virgem sugerem que a turbulência pode estar impedindo o gás quente de esfriar. Tal responde à antiga dúvida sobre as razões pelas quais os grandes aglomerados galácticos não tem gerado um grande número de estrelas, como era de se esperar. Créditos: NASA / CXC / Stanford / I. Zhuravleva et al.

O mesmo fenômeno que faz com que uma viagem de avião seja perturbada, a turbulência, pode ser a solução para um mistério de longa data sobre o nascimento das estrelas, ou melhor, da ausência dos nascimentos, de acordo com um novo estudo que utiliza dados do Observatório de raios-X Chandra da NASA.

Os aglomerados de galáxias são os maiores objetos conhecidos no Universo que são mantidos coesos pela força da gravidade. Estes behemoths cósmicos contêm centenas ou milhares de galáxias individuais, imersas em gases com temperaturas da ordem de milhões de graus.

O gás quente, que constitui o mais massivo componente dos aglomerados galácticos, desconsiderando com a matéria escura invisível, emite radiação em raios-X, a qual o Chandra consegue detectar. Ao longo do tempo, o gás nos centros destes aglomerados deveria esfriar o suficiente para que as estrelas se formem a taxas prodigiosas. No entanto, não é isto propriamente que os astrônomos têm observado em muitos aglomerados de galáxias.

Irina Zhuravleva da Universidade de Stanford em Palo Alto, Califórnia, EUA, explicou:

Nós sabíamos de alguma forma que o gás nos aglomerados galácticos tem sido aquecido, o que evita com que se esfrie e forme estrelas. A questão era saber exatamente como isto se processa. Pensamos que encontramos evidências de que o calor é canalizado a partir de movimentos turbulentos, que nós identificamos a partir de assinaturas registadas em imagens de raios-X.

Estudos anteriores mostraram que buracos negros supermassivos, centrados em grandes galáxias no meio de aglomerados galácticos, bombeiam grandes quantidades de energia ao seu redor em poderosos jatos de partículas energéticas que criam cavidades no gás quente. O Chandra e outros telescópios de raios-X já haviam detectado anteriormente estas cavidades gigantes.

A pesquisa mais recente por Zhuravleva e equipe forneceu novas informações sobre o modo como a energia pode ser transferida a partir destas cavidades até ao gás circundante. A interação destas cavidades com o gás pode estar gerando turbulência, um movimento caótico, que depois se dispersa para manter o gás quente durante bilhões de anos.

O coautor do artigo Eugene Churazov, Instituto Max Planck para Astrofísica, Munique, Alemanha, afirmou:

Quaisquer movimentos de gás a partir da turbulência acabarão por decair, liberando a sua energia para o gás. Mas o gás não vai esfriar se a turbulência for forte o suficiente e se for regenerada frequentemente.

A evidência das turbulências cósmicas vem de dados do Chandra sobre os dois enormes aglomerados galácticos de Perseus e Virgem. Ao analisar dados de observação de cada aglomerado, a equipe foi capaz de medir flutuações na densidade do gás. Esta informação permitiu aos cientistas estimar a quantidade de turbulência no gás.

Alexander Schekochihin da Universidade de Oxford no Reino Unido explicou:

Nosso trabalho nos dá uma estimativa de quanta turbulência tem sido gerada nestes aglomerados. Pelo que determinamos até agora, existe turbulência suficiente para contrabalançar o esfriamento do gás.

Estes resultados suportam o modelo de “feedback” que envolve buracos negros supermassivos nos centros de aglomerados de galáxias. O gás arrefece e cai na direção do buraco negro a um ritmo acelerado, fazendo com que o buraco negro aumente a produção dos seus jatos. Os jatos geram as cavidades e impulsionam a turbulência no gás. Esta turbulência eventualmente se dissipa e aquece o gás.

Embora a fusão entre dois aglomerados galácticos possa produzir turbulência, os cientistas pensam que as erupções causadas pelos buracos negros supermassivos são a principal fonte desta agitação cósmica nos centros densos de muitos aglomerados.

Leia também: Observatório Gemini revela fenômeno que paralisou o desenvolvimento de uma galáxia massiva

Fonte

NASA: NASA’S Chandra Observatory Identifies Impact of Cosmic Chaos on Star Birth

._._.

3 menções

  1. Chandra: Erupções sequenciais de buraco negro supermassivo moldou grupo de galáxias

    […] mostrar que múltiplas erupções de um buraco negro supermassivo, ao longo de 50 milhões de anos, reorganizaram a paisagem cósmica no centro de um grupo de […]

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