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ago 29

Markarian 231: Hubble descobre que o quasar mais próximo é alimentado por um buraco negro duplo

http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/hs201531awebprint.jpg

Ilustração de uma dupla de buracos negros supermassivos encontrados no centro do quasar mais próximo da Terra – Markarian 231. Créditos: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA descobriram que Markarian 231 (Mrk 231), a galáxia mais próxima da Terra que abriga um quasar, é alimentada por dois buracos negros centrais que giram furiosamente sobre seu centro de massa.

A descoberta sugere que os quasares (núcleos brilhantes de galáxias ativas) podem, de maneira relativamente comum, sediar dois buracos negros supermassivos centrais, os quais orbitam entre si, como possível resultado da fusão de galáxias. Como um ‘par de patinadores’ girando, a dupla de buracos negros gera enormes quantidades de energia fazendo com que o núcleo da galáxia hospedeira ofusque o brilho da sua própria população de bilhões de estrelas. Esta é a evidência que os cientistas usam para identificar quasares.

Os cientistas estudaram as observações anteriores nos arquivos do Hubble da radiação ultravioleta emitida a partir do centro de Mrk 231 para descobrir o que eles descrevem por “propriedades extremas e surpreendentes”.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/31/image/b/

O quasar Markarian 231 pelo Hubble

Se apenas um buraco negro está presente no centro deste quasar, então todo o disco de acreção ao redor feito de gás aquecido brilharia no ultravioleta. Em vez disso, o brilho ultravioleta do disco de poeira cai abruptamente na direção do centro. Isso fornece evidências observacionais que o disco tem uma grande lacuna que envolve o buraco negro central. A melhor explicação para o buraco no disco, com base em modelos dinâmicos, é que o centro do disco é esculpido para fora pela ação de dois buracos negros orbitam entre si. O segundo buraco negro menor orbita na borda interna do disco de acreção e tem seu próprio minidisco de acreção emanando radiação ultravioleta.

Youjun Lu dos Observatórios Astronômicos Nacionais da China, Academia Chinesa de Ciências, explicou:

Estamos muito animados com essa descoberta, porque não só mostra a existência de um buraco negro binário perto de nós em Mrk 231, mas também abre uma nova maneira de pesquisar sistematicamente buracos negros binários através da natureza da sua emissão em ultravioleta.

O coautor Xinyu Dai, Universidade de Oklahoma, acrescentou:

A estrutura do nosso universo, com galáxias gigantes e aglomerados de galáxias, cresce através da fusão de sistemas menores em outros maiores e os buracos negros binários são consequências naturais dessas fusões de galáxias.

O buraco negro central supermassivo principal tem massa estimada em 150 milhões de vezes a massa do nosso Sol e o seu companheiro tem 4 milhões de massas solares. A ‘dupla dinâmica’ completa uma órbita em torno do centro de massa da dupla a cada 1,2 anos.

O buraco negro de menor massa é um remanescente de uma galáxia menor que se fundiu com a Mrk 231. A evidência de uma fusão galáctica recente vem da assimetria da galáxia Mrk 231, bem como as longas caudas de maré abrigando jovens estrelas azuis.

O resultado da fusão transformou a Mrk 231 em uma galáxia com surtos energéticos de formação estelar (starburst galaxy). Consequentemente, Mrk 231 tem uma taxa de formação de estrelas 100 vezes maior do que a nossa Via Láctea. O gás em queda alimenta o ‘motor’ dos buracos negros, provocando fluxos de gases turbulentos que incitam um nascimento frenético de estrelas.

Os cientistas preveem que os buracos negros binários irão espiralar, se aproximar gradativamente e colidir dentro de algumas centenas de milhares de anos.

A galáxia Mrk 231 está localizada a 581 milhões de anos-luz de distância da Terra. Os cientistas estimam que Mrk 231 se transformou em um quasar há 1 milhão de anos, devido a interação dos buracos negros centrais, consequência de uma fusão com uma galáxia menor.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/31/image/c/

O gráfico demonstra a situação espectral do quasar Mrk 213, com a lacuna no disco de acreção provavelmente causada pela presença de um par de buracos negros supermassivos no núcleo da galáxia. Crédito: NASA/ESA/Hubble

Os resultados foram publicados em 14 de agosto de 2015 no The Astrophysical Journal.

Fontes

NASA: Hubble Finds That the Nearest Quasar Is Powered by a Double Black Hole

HubbleSite: Hubble Finds That the Nearest Quasar Is Powered by a Double Black Hole

Artigo Científico

A probable Milli-Parsec Supermassive Binary Black Hole in the Nearest Quasar Mrk 231

._._.

1508.06292v1-A-probable-Milli-Parsec-Supermassive-Binary-Black-Hole-in-the-Nearest-Quasar-Mrk-231

2 comentários

  1. Cristian Severo

    Cara, o que ocorre quando dois buracos negros colidem? Meu, que louco deve ser!

    1. ROCA

      Ondas gravitacionais…

      Leia mais aqui:

      Choques de galáxias alimentaram os quasares no Universo antigo

      http://eternosaprendizes.com/2015/06/21/choques-de-galaxias-alimentaram-os-quasares-no-universo-antigo/

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