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maio 11

Galáxias em processo de fusão apresentam seus buracos negros supermassivos envolvidos e altamente obscurecidos por matéria circunvizinha

https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/nustar20170509.jpg

Esta ilustração compara o crescimento de buracos negros supermassivos em dois tipos diferentes de galáxias. Um buraco negro supermassivo em crescimento, em uma galáxia normal, teria gás e poeira numa estrutura em forma de ‘donut’ (rosca ou torus) ao seu redor (esquerda). Em uma galáxia em fusão, uma esfera de material obscurece o buraco negro (direita). Créditos: NASA / CXC / M.Weiss / NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan)

Os buracos negros têm, erroneamente, uma má reputação na cultura popular pois engolem tudo o que conseguem apanhar. Na realidade, as estrelas, gases e poeiras podem orbitar os buracos negros durante bem longos períodos de tempo, até que uma grande perturbação pode eventualmente empurrar esse material para dentro do buraco negro.

A fusão entre duas galáxias é um exemplo desse tipo de perturbação. À medida que as galáxias se combinam e os seus buracos negros centrais se aproximam, o gás e a poeira nas proximidades são empurrados para os seus respetivos buracos negros. É liberada uma quantidade enorme de radiação altamente energética à medida que o material espirala rapidamente em direção ao buraco negro faminto, que se transforma em um objeto que os astrônomos denominam por NGA (núcleo galáctico ativo).

Usando o telescópio NuSTAR da NASA, um estudo mostra que nos estágios finais de fusões entre galáxias, cai tanto gás e poeira, na direção do buraco negro, que o NGA extremamente brilhante fica encoberto e envolvido pelo material. O efeito combinado da gravidade das duas galáxias diminui as velocidades de rotação do gás e da poeira que, de outra forma, estariam orbitando livremente. Esta perda de energia faz com que o material caia sobre o buraco negro.

Claudio Ricci, autor principal do estudo publicado em MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society), declarou:

Quanto mais desenvolvida estiver a fusão entre as galáxias, mais encoberto estará o NGA. As galáxias que estão passando por uma fase adiantada deste processo de fusão têm os seus buracos negros completamente cobertos e escondidos por um casulo de gás e poeira.

Claudio Ricci e colegas observaram a penetrante emissão de raios-X altamente energéticos fornecidos por 52 galáxias. Cerca de metade delas estavam nos estágios finais da fusão. Dado que o telescópio NuSTAR é muito sensível à detecção dos raios-X mais energéticos, tal foi fundamental para estabelecer a quantidade de luz que escapa da esfera de gás e poeira que cobre um NGA.

Os pesquisadores compararam observações de galáxias pelo NuSTAR com dados existentes do Swift e do Chandra, ambos também da NASA, juntamente como o XMM-Newton da ESA, que observam componentes menos energéticos do espectro de raios-X. Se raios-X altamente energéticos de uma galáxia são detectados, mas não são descobertos, ao mesmo tempo, os raios-X de baixa energia, isso é sinal de um NGA altamente obscurecido.

O estudo ajuda a confirmar a ideia antiga de que o buraco negro  supermassivo em um NGA faz a maior parte da sua alimentação enquanto está envolto durante os últimos estágios de uma fusão galáctica.

Claudio Ricci concluiu:

Um buraco negro supermassivo cresce rapidamente durante estas fusões galácticas. Os resultados aprimoram nossa compreensão das misteriosas origens das relações entre um buraco negro supermassivo e a sua galáxia hospedeira.

O artigo intitulado “Growing supermassive black holes in the late stages of galaxy mergers are heavily obscured”, assinado por C. Ricci et al., foi publIcado em MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society).

Fontes

NASA: Merging Galaxies Have Enshrouded Black Holes

MNRAS: Growing supermassive black holes in the late stages of galaxy mergers are heavily obscured

._._.
1701.04825 – Growing supermassive black holes in the late stages of galaxy mergers are heavily obscured

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