XBONGS: Astrônomos revelam buracos negros ‘enterrados’ em poeira através do observatório espacial de Raio-X Chandra

Centenas de buracos negros supermassivos foram identificados em pesquisa usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA.

A chave para essa descoberta foi comparar objetos no Chandra Source Catalog com dados do Sloan Digitized Sky Survey.

Os pesquisadores se concentraram em uma classe de objetos conhecidos como “XBONGs” (galáxias opticamente normais e brilhantes em raios-X).

Este resultado aumenta a contagem contínua de buracos negros e ajuda a explicar questões de longa data sobre os XBONGs.

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Imagens óticas (no visível) e de raio-X rotuladas dos objetos SDSS J011522.18+001518.5 e SDSS J155627.74+241758.9. (Créditos: Raios-X: NASA/CXC/SAO/D. Kim et al.; Ótico/IR: Legacy Surveys/D. Lang (Perimeter Institute))

Este painel de imagens representa uma pesquisa que usou dados do Observatório de Raios-X Chandra da NASA para descobrir centenas de buracos negros anteriormente “ocultos”. Este resultado ajuda os astrônomos a realizar um censo mais preciso de buracos negros supermassivos que existem nos centros da maioria das grandes galáxias.

O infográfico acima mostra duas das galáxias do novo estudo, com dados de raios X do Chandra em roxo e dados ópticos do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) em vermelho, verde e azul. Esses buracos negros foram encontrados em galáxias que são fracas no espectro visível, mas brilhantes em raios-X. Os astrônomos os apelidaram de “XBONGs” (para galáxias opticamente normais e brilhantes em raios-X). Embora os cientistas conheçam os XBONGs há várias décadas, uma explicação para suas propriedades incomuns ainda não está clara.

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Imagens rotuladas em Raios-X versus óticas (no visível) do objeto SDSS J102155.55+344103.2. (Créditos: Raio-X: NASA/CXC/SAO/D. Kim et al.; Ótico/IR: Legacy Surveys/D. Lang (Perimeter Institute))

A equipe fez esse avanço comparando os dados do Chandra Source Catalog – um repositório público online de dados dos primeiros 15 anos da missão – com os do SDSS. As imagens nítidas do Chandra, combinando a qualidade das do SDSS, e a grande quantidade de dados no Chandra Source Catalog possibilitaram aos pesquisadores detectar 817 candidatos XBONG – mais de dez vezes o número conhecido antes do Chandra estar em operação. Um estudo mais aprofundado revelou que cerca de metade desses XBONGs representam uma população de buracos negros anteriormente ocultos.

Os buracos negros neste estudo pertencem à categoria “supermassivos”, o que significa que contêm milhões ou mesmo bilhões de vezes a massa do Sol. Sua presença pode ser revelada pela radiação do material que eles estão puxando ativamente à medida que crescem, mas alguns desses buracos negros são envoltos por material que impede que a maior parte da luz escape. Os raios-X são particularmente úteis para procurar buracos negros em rápido crescimento porque o material que gira em torno deles é superaquecido a milhões de graus que brilha fortemente em comprimentos de onda de raios-X. Um casulo espesso de gás e poeira ao redor de um buraco negro bloqueará a maior parte ou toda a luz em comprimentos de onda ópticos. Os raios X, no entanto, passam pelo casulo com muito mais facilidade para serem detectados pelo Chandra.

As fontes de raios-X neste novo estudo são tão brilhantes que quase todas elas devem ser de material que envolve buracos negros supermassivos em rápido crescimento. Os dados do Wide-Field Infrared Survey Explorer da NASA fornecem evidências adicionais de que cerca de metade dos XBONGs estão enterrados, criando buracos negros supermassivos. Esses buracos negros variam em distâncias entre 550 milhões e 7,8 bilhões de anos-luz da Terra.

Esses resultados foram apresentados por Dong-Woo Kim do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian na 241ª reunião da American Astronomical Society em Seattle, WA. A equipe de pesquisa inclui Amanda Malnati, estudante de graduação no Smith College, e Alyssa Cassidy, estudante de pós-graduação na University of British Columbia.

O Marshall Space Flight Center da NASA gerencia o programa Chandra. O Chandra X-ray Center do Observatório Astrofísico Smithsonian controla as operações científicas de Cambridge, Massachusetts, e as operações de voo de Burlington, Massachusetts.

Fonte

Chandra: XBONGS: Astronomers Dig Out Buried Black Holes With NASA’s Chandra

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