Telescópios dão forma a ventos furiosos de buraco negro

NASA / JPL-Caltech

 Os buracos negros supermassivos nos núcleo de galáxias libertam radiação e ventos ultra-rápidos, como ilustrado nesta impressão de artista. Os telescópios NuSTAR da NASA e XMM-Newton da ESA mostraram que estes ventos, contendo átomos altamente ionizados, sopram de uma forma quase esférica.

Os buracos negros supermassivos nos núcleo de galáxias libertam radiação e ventos ultra-rápidos, como ilustrado nesta impressão de artista. Os telescópios NuSTAR da NASA e XMM-Newton da ESA mostraram que estes ventos, contendo átomos altamente ionizados, sopram de uma forma quase esférica.

O NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA e o XMM-Newton da ESA estão a mostrar que ventos fortes de um buraco negro supermassivo sopram para fora em todas as direções – um fenómeno de que há muito se suspeitava, mas que era difícil de provar até agora.

Esta descoberta deu aos astrónomos a sua primeira oportunidade para medir a força destes ventos ultra-rápidos e para provar que são suficientemente poderosos para inibir a capacidade da galáxia hospedeira em fabricar novas estrelas.

“Nós sabemos que os buracos negros nos centros de galáxias podem alimentar-se de matéria e este processo pode produzir ventos. Pensa-se que isto regula o crescimento das galáxias,” afirma Fiona Harrison, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena, EUA.

Harrison é a investigadora principal do NuSTAR e coautora de um novo artigo sobre estes resultados, publicado na revista Science. “Ao sabermos a velocidade, forma e tamanho dos ventos, podemos descobrir quão poderosos são.”

Os buracos negros supermassivos sopram matéria para as suas galáxias hospedeiras, ventos em raios-X que viajam até um-terço da velocidade da luz. No novo estudo, os astrónomos determinaram que PDS 456, um buraco negro extremamente brilhante conhecido como quasar a mais de 2 mil milhões de anos-luz de distância, sustenta ventos que transportam mais energia a cada segundo do que aquela emitida por um bilião de sóis.

ESA

 O telescópio XMM-Newton da ESA observou a porção de baixa energia do espectro de luz em raios-X emitida por PDS 456.

O telescópio XMM-Newton da ESA observou a porção de baixa energia do espectro de luz em raios-X emitida por PDS 456.

“Sabemos agora que os ventos dos quasares contribuem significativamente para a perda de massa numa galáxia, que é o combustível para a formação estelar,” explica o autor principal do estudo, Emanuele Nardini, da Universidade Keele na Inglaterra.

O NuSTAR e o XMM-Newton observaram simultaneamente PDS 456 em cinco ocasiões diferentes em 2013 e 2014. Os telescópios espaciais complementam-se um ao outro através da observação de diferentes partes do espectro de luz em raios-X: o XMM-Newton observa baixa energia e o NuSTAR alta energia.

As observações anteriores do XMM-Newton identificaram ventos a soprar na nossa direção, mas não conseguiram determinar se estes sopravam em todas as direções.

O XMM-Newton detetou átomos de ferro, que são transportados pelos ventos juntamente com outra matéria, apenas diretamente na frente do buraco negro, onde bloqueiam os raios-X.

Combinando dados de raios-X mais energéticos de observações do NuSTAR com observações do XMM-Newton, os cientistas foram capazes de descobrir assinaturas do ferro espalhadas nos lados, provando que os ventos emanam do buraco negro não como um feixe, mas de uma forma quase esférica.

“Este é um grande exemplo da sinergia entre o XMM-Newton e o NuSTAR,” afirma Norbert Schartel, cientista do projeto XMM-Newton na ESA. “A complementaridade entre estes dois observatórios de raios-X permite-nos revelar detalhes previamente escondidos sobre o lado poderoso do universo.”

NASA

 O telescópio NuSTAR da NASA, lançado em Junho de 2012, observou a porção de alta energia do espectro de luz em raios-X emitida pelo buraco negro supermassivo denominado PDS 456.

O telescópio NuSTAR da NASA, lançado em Junho de 2012, observou a porção de alta energia do espectro de luz em raios-X emitida pelo buraco negro supermassivo denominado PDS 456.

Sabendo a forma e extensão dos ventos, os investigadores puderam, então, determinar a força dos ventos e o grau com que conseguem inibir a formação de novas estrelas.

Os astrónomos pensam que os buracos negros supermassivos e as suas galáxias hospedeiras evoluem juntos e regulam o crescimento de cada um. A evidência para tal vem de observações dos bojos centrais de galáxias – quanto mais massivo o bojo central, maior o buraco negro supermassivo.

Esta última descoberta demonstra que o buraco negro supermassivo e os seus ventos de alta velocidade afetam significativamente a galáxia hospedeira. À medida que o buraco negro cresce em tamanho, os seus ventos empurram para a galáxia enormes quantidades de matéria, o que em última análise interrompe a formação de novas estrelas.

Tendo em conta que PDS 456, por padrões cósmicos, está relativamente perto, é brilhante o suficiente para ser estudado em detalhe. Este buraco negro dá aos astrónomos um olhar único sobre uma era distante do nosso universo, há cerca de 10 mil milhões de anos, quando os buracos negros supermassivos e os seus ventos furiosos eram mais comuns e, possivelmente, quando formaram as galáxias que vemos hoje.

“Para um astrónomo, o estudo de PDS 456 é como se um paleontólogo estudasse um dinossauro vivo,” comenta o coautor Daniel Stern, do JPL da NASA. “Somos capazes de investigar a física destes sistemas importantes com um nível de detalhe não possível para aqueles encontrados a distâncias mais comuns, durante a ‘Idade dos Quasares’.”

CCVAlg

PARTILHAR

RESPONDER

Governo e PSD assinam acordos sobre fundos europeus e descentralização

Os acordos entre Governo e PSD sobre fundos comunitários a partir de 2020 e descentralização foram assinados, esta quarta-feira, em São Bento. A reunião juntou à mesa o primeiro-ministro, António Costa, o líder do PSD, Rui …

Cientistas mais perto da cura para a diabetes tipo 1

Uma equipa de cientistas desenvolveu o primeiro medicamento com potencial para curar a diabetes tipo 1, abrindo a porta para a cura desta doença. A equipa internacional de cientistas liderada pelos investigadores do Centro Andaluz de …

Piloto que pousou avião da Southwest é a nova heroína nos EUA

A piloto do avião da Southwest Airlines cuja falha numa turbina em pleno voo provocou a morte de uma passageira de 43 anos, tornou-se a nova heroína dos EUA, devido aos seus nervos de aço …

Pessoas com hábitos noturnos correm o risco de morrer mais cedo

Um estudo recente concluiu que a taxa de mortalidade é 10% maior para os notívagos do que para quem se deita com o pôr-do-sol. As pessoas que ficam acordadas até tarde e têm dificuldades em se …

O Meridiano 100 começou a mudar de lugar

O limite invisível que ajudou a definir e a dividir os Estados Unidos durante séculos está a mudar de lugar, graças ao aquecimento global. O Meridiano 100 - a linha de longitude invisível que corta a …

Sporting vs Porto | Leão reserva lugar no Jamor

Sporting vai defrontar o desportivo das Aves na final da Taça de Portugal, agendada para 20 de Maio. A formação de Alvalade venceu o FC Porto na segunda meia-final da competição, em Lisboa, por 1-0, após …

Revelado em tribunal um dos truques mais famosos de David Copperfield

O ilusionista mais famoso do mundo viu o seu truque de fazer desaparecer pessoas, um dos mais conhecidos do seu repertório, ser revelado em tribunal. Aconteceu mesmo. David Copperfield viu um dos seus truques mais famosos …

Erdogan anuncia eleições antecipadas para 24 de junho

O Presidente turco anunciou, esta quarta-feira, a antecipação das eleições legislativas e presidenciais para 24 de junho, um ano e meio antes da data prevista inicialmente. "Decidimos que as eleições vão decorrer no domingo, 24 de …

O "homem das três caras" já fez dois transplantes faciais

Jérôme Hamon, de 43 anos, foi submetido a um transplante facial em 2010, devido a uma deficiência genética que lhe deformou o rosto. Agora, uma constipação obrigou-o a fazer o segundo transplante. É o "homem …

Hugh Jackman apoia menina vítima de bullying. "Sou teu amigo"

O bullying é um problema sério que pode motivar casos de baixa autoestima, depressão e até mesmo motivar o suicídio de crianças e adolescentes. Cassidy Warner, uma menina de 10 anos, que vive na Pennsylvania, nos …