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mar 10

Hubble revela a data da última ‘grande refeição’ do buraco negro supermassivo central da Via Láctea

https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/hubblestscimilkyway.jpg

A radiação de vários quasares distantes perfura a seção norte das Bolhas de Fermi, um fluxo de gás expelido pelo buraco negro supermassivo central em nossa Via Láctea há cerca de 6 milhões de anos. Na inserção abaixo temos a medição do gás que se move na direção da Terra e na direção oposta, indicando que a matéria viaja em grande velocidade. O Hubble também observou a luz de quasares que passaram fora da bolha norte. Inserção acima mostra que o gás no percurso de luz de um destes quasares não se move nem na direção da Terra nem na direção oposta. Este gás está no disco da Via Láctea e não partilha as mesmas características do material sondado dentro da bolha. Créditos: NASA, ESA e Z. Levy (STScI)

O buraco negro supermassivo no centro da nossa Galáxia Via Láctea há muito que não tem tido “boas refeições”. O Telescópio Espacial Hubble da NASA revelou que o buraco negro teve a sua última grande refeição há cerca de 6 milhões de anos, quando consumiu um grande aglomerado gasoso. Após o “prato principal”, o buraco negro “engordado” ejetou para o espaço a “comida” restante, formando uma bolha colossal de gás com massa equivalente a milhões de sóis, a qual agora flutua acima e abaixo do centro da nossa Galáxia.

As estruturas imensas, denominadas como Bolhas de Fermi, foram descobertas e noticiadas pela primeira vez em 2010 pelo Telescópio Espacial de Raios-Gama FERMI da NASA. Contudo, observações recentes da bolha norte através do Hubble permitiram aos astrônomos a aferição da idade mais precisa das bolhas, bem como sua origem.

Rongmon Bordoloi, membro do MIT (Massachusetts Institute of Technology), em Cambridge, EUA, declarou:

Pela primeira vez, nós rastreamos o movimento do gás frio através de uma das bolhas, o que nos permitiu mapear a velocidade do gás e determinar quando é que as bolhas se formaram. O que descobrimos é que um evento muito forte e energético surgiu de 6 a 9 milhões de anos atrás. Pode ter sido uma nuvem de gás fluindo para o buraco negro, que disparou jatos de matéria, formando os lóbulos gémeos de gás quente vistos em observações de raios-X e raios-gama. Desde então, o buraco negro tem “comido” apenas “lanches pequenos”.

O novo estudo é uma sequência das observações anteriores do Hubble que estimaram a idade de 2 milhões de anos para as Bolhas de Fermi.

Todos sabemos que um buraco negro é uma região compacta e densa do espaço com um campo gravitacional tão intenso que nem a matéria e nem a luz lhe conseguem escapar. O buraco negro supermassivo no centro da nossa Galáxia comprimiu a massa de cerca de 4,5 milhões de estrelas parecidas com o Sol em uma região diminuta do espaço.

A matéria que se aproxima demais do buraco negro posse ser capturada pela sua poderosa gravidade e espirala em redor do objeto exótico até que, eventualmente, cai para o seu interior. Uma parte da matéria, no entanto, fica tão quente que escapa ao longo do eixo de rotação do buraco negro, criando um fluxo de partículas que se prolonga bem para cima e para baixo do plano da galáxia hospedeira do buraco negro.

As conclusões do time de pesquisa foram baseadas em observações fornecidas pelo dispositivo COS (Cosmic Origins Spectrograph) do Hubble, que analisou a radiação ultravioleta de 47 quasares distantes (Quasares são os núcleos luminosos de galáxias ativas muitos distantes).

Impressa na radiação dos quasares, à medida que passa através da bolha da Via Láctea, detecta-se a assinatura da informação sobre a velocidade, composição e temperatura do gás no interior da bolha em expansão.

As observações do COS mediram que a temperatura do gás na bolha situa-se em volta de 9.800 graus Celsius. Mesmo nessas temperaturas quentes, este gás é muito mais frio do que a maioria do gás superquente no fluxo exterior com 10 milhões de graus Celsius, observado em raios-gama. Assim, o gás mais frio visto pelo COS pode ser gás interestelar do disco da nossa Galáxia que está sendo “varrido” e arrastado dentro do fluxo superquente. O COS também identificou o silício e o carbono como dois dos elementos varridos pela nuvem gasosa. Estes elementos comuns podem ser encontrados na maioria das galáxias e representam os remanescentes fósseis da evolução estelar.

O gás arrefecido corre através da bolha na velocidade de cerca de 3,2 milhões de quilômetros por hora. Ao mapear o movimento do gás em toda a estrutura, os astrônomos estimaram que a massa mínima do gás frio arrastado em ambas as bolhas é equivalente a 2 milhões de sóis. A orla da bolha norte se estende por 23.000 anos-luz acima da nossa galáxia.

Rongmon Bordoloi declarou:

Nós já tínhamos rastreado os fluxos exteriores de outras galáxias, mas nunca tínhamos conseguido mapear o movimento do gás. A única razão pela qual o conseguimos fazer aqui é porque estamos dentro da Via Láctea. Este ponto vantajoso de visão nos dá um lugar na primeira fila para mapear a estrutura cinemática do fluxo exterior da Via Láctea.

As novas observações pelo instrumento COS expandem as descobertas de um estudo de 2015 pelo Hubble do mesmo time, na qual os astrônomos analisaram a luz de um quasar que perfurou a base da bolha.

O coautor Andrew Fox, membro do STScI em Baltimore, Maryland, EUA, explicou:

Os dados do Hubble abrem uma janela inteiramente nova sobre as Bolhas de Fermi. Antes, sabíamos que eram grandes e quanta radiação emitiam; agora sabemos quão depressa se movem e que elementos químicos contêm. Trata-se de um importante passo à frente.

Esse estudo do Hubble também provê uma verificação independente das bolhas e suas origens, detectadas em observações de raios-X e raios-gama.

Rongmon Bordoloi destacou:

Esta observação seria praticamente impossível de se realizar a partir de telescópios terrestres porque precisamos de espectroscopia ultravioleta para detectar as impressões digitais destes elementos, o que só pode ser feito a partir do espaço. Só o dispositivo COS tem a cobertura de comprimento de onda, a sensibilidade e a cobertura de resolução espectral para fazer esta observação.

Fontes

Hubblesite: Hubble Dates Black Hole’s Last Big Meal

NASA: Hubble Dates Black Hole’s Last Big Meal

._._.

1612.01578 – Nuclear Outflow of the Milky Way – Studying the Kinematics and Spatial Extent of the Northern Fermi Bubble

2 comentários

  1. Alberto Carvalhal Campos

    Quando a galáxia se alimenta, ela colide com outra galáxia, estrela, etc. Ela na verdade está sempre se alimentando de poeira cósmica que é absorvida pela periferia da galáxia (onde está a maior gravitacional). Em compensação, está desintegrando matérias em seu centro, no horizonte de eventos, que funciona como um LHC natural. Desintegra matérias pelo choque, em altas velocidades das matérias de seu horizonte de eventos, com as matérias em mais baixa velocidade a sua frente. Quando entra um corpo mais massivo na periferia, ela sente este peso na periferia e desacelera a rotação geral e atrita mais fortemente em seu horizonte de eventos e aparece a lingua de fogo neste horizonte de eventos, transformando matéria em energia que é lançada em jatos pelo horizonte de eventos. Quando absorve apenas poeira cósmica, lança estas duas bolas de radiação. Tudo funciona como um LHC natural. Esta é uma explicação minha para tentar entender o funcionamento de um buraco negro. Para mim, o buraco negro de uma galáxia, se alimenta pela periferia, onde a força gravitacional é mais forte.

    1. ROCA

      O Buraco Negro central se alimenta da matéria em queda aquecida presente no disco acreção que o circunda. Os objetos mais distantes orbitam em volta dele.

      Leia:

      ASASSN-15lh: evento superluminoso foi explicado por buraco negro em rotação “engolindo” estrela

      http://eternosaprendizes.com/2016/12/12/asassn-15lh-evento-superluminoso-foi-explicado-por-buraco-negro-em-rotacao-engolindo-estrela/

      \o/

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