1240: Descoberto um buraco negro super-massivo que come uma Terra a cada segundo

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Uma equipa de investigadores da Universidade Nacional Australiana acredita ter encontrado um buraco negro super-massivo que consome o equivalente a uma Terra a cada segundo e tem uma massa de 3 mil milhões de sóis, número que é 500 vezes maior que Sagittarius A*, o buraco monstruoso no centro da nossa galáxia que viu recentemente revelada uma primeira imagem.

Dizem os especialistas que foi descoberto o buraco negro de crescimento mais rápido dos últimos nove mil milhões de anos.

Buraco negro deste tamanho é um flash no escuro

Através do SkyMapper Southern Sky Survey, um telescópio de 1,3 metros em Nova Gales do Sul, os investigadores descobriram um quasar extremamente brilhante: 7000 vezes mais brilhante do que toda a luz da Via Láctea. Um quasar é um fenómeno muito específico relacionado com os “jactos massivos” associados aos buracos de discos de acreção.

O estudo está actualmente a ser revisto, mas se confirmado, será uma bomba.

O tamanho não é tudo

Analisando este quasar, os investigadores perceberam que os dados não batem certo. Segundo os autores, “a luz que estamos a ver deste buraco negro crescente tem vindo a viajar até nós há cerca de 7 mil milhões de anos” (o Big Bang ocorreu há cerca de 13,8 mil milhões de anos). É um tempo muito curto para um monstro assim.

Existem outros buracos negros de tamanho semelhante, “mas todos eles tendem a ser muito mais antigos na história do universo, onde as fusões entre galáxias eram muito mais comuns”, explicou Christopher Onken. Se os dados forem confirmados, este seria o buraco negro de crescimento mais rápido nos últimos 9 mil milhões de anos.

Um buraco negro gigante: Como é que nunca o vimos antes?

Como os próprios investigadores admitem, “as pessoas têm procurado estes buracos negros crescentes desde o início dos anos 60”. Localizámos cerca de 880.000 deles. Como é possível que algo tão brilhante tenha sido negligenciado?

A explicação que eles dão está relacionada com o céu nocturno.

Historicamente, as pessoas têm evitado olhar muito de perto para o plano da Via Láctea porque há tantas estrelas e tantos poluentes que é muito difícil encontrar qualquer coisa. Sem ir mais longe, muitas procuras param de olhar a 25 graus… quase todas param a 20 graus do plano da Via Láctea. Este objecto está a 18 graus.

Referiu Christopher Onken.

Tão grande que pode ser “visto” por astrónomos amadores

O J1144, como é chamado o quasar, é suficientemente brilhante para ser visível para os astrónomos amadores.

Se quiser vê-lo a olho nu, provavelmente precisa de um telescópio de 30-40 cm de largura, mas é mais do que possível.

 

Explicou Onken.

Foi submetido à revista Publications of the Astronomical Society of Australia um artigo que detalha a descoberta, mas ainda não foi revisto pelos pares. Uma versão pré-impressa está disponível através da base de dados da arXiv.

Pplware
Autor: Vítor M
18 Jun 2022


 

1214: Hubble determina massa de buraco negro isolado que vagueia pela Via Láctea

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista de um buraco negro à deriva pela nossa Galáxia, a Via Láctea. O buraco negro é o remanescente esmagado de uma enorme estrela que explodiu como uma super-nova. O núcleo sobrevivente tem várias vezes a massa do nosso Sol. O buraco negro “prende” a luz devido ao seu intenso campo gravitacional. O buraco negro distorce o espaço à sua volta, o qual distorce imagens de estrelas de fundo alinhadas quase directamente atrás dele. Este efeito de “lente” gravitacional fornece a única evidência indicadora da existência de buracos negros solitários que vagueiam pela nossa Galáxia, dos quais pode haver uma população de 100 milhões de habitantes. O Telescópio Espacial Hubble vai à caça destes buracos negros, procurando a distorção na luz estelar à medida que os buracos negros se deslocam em frente das estrelas de fundo.
Crédito: ESA/Hubble, DSS, Nick Risinger (skysurvey.org), N. Bartmann

Os astrónomos estimam que 100 milhões de buracos negros vagueiam entre as estrelas da nossa Galáxia, a Via Láctea, mas nunca identificaram de forma conclusiva um buraco negro isolado. Após seis anos de meticulosas observações, o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA forneceu, pela primeira vez, evidências directas de um buraco negro isolado a vaguear pelo espaço interestelar através de uma medição precisa da massa do objecto fantasmagórico.

Até agora, todas as massas de buracos negros têm sido inferidas estatisticamente ou através de interacções em sistemas binários ou nos núcleos de galáxias. Os buracos negros de massa estelar são normalmente encontrados com estrelas companheiras, o que torna este invulgar.

O buraco negro errante recentemente detectado encontra-se a cerca de 5000 anos-luz de distância, no braço espiral Carina-Sagitário da nossa Galáxia. No entanto, a sua descoberta permite aos astrónomos estimar que o buraco negro de massa estelar isolado mais próximo da Terra possa estar a cerca de 80 anos-luz de distância. A estrela mais próxima do nosso Sistema Solar, Proxima Centauri, está a pouco mais de 4 anos-luz de distância.

Os buracos negros que vagueiam a nossa Galáxia nascem a partir de estrelas raras e monstruosas (que correspondem a menos de um-milésimo da população estelar da Galáxia) que são pelo menos 20 vezes mais massivas do que o nosso Sol.

Estas estrelas explodem como super-novas e o núcleo remanescente é esmagado pela gravidade num buraco negro. Dado que a detonação não é perfeitamente simétrica, o buraco negro pode “levar um pontapé” e ser impelido para a Galáxia como uma bola de canhão.

Os telescópios não conseguem fotografar um buraco negro errático porque não emite qualquer luz. No entanto, um buraco negro distorce o espaço, que depois desvia e amplifica a luz estelar de qualquer coisa que momentaneamente se alinhe exactamente atrás dele.

Os telescópios terrestres, que monitorizam o brilho de milhões de estrelas nos ricos campos estelares em direcção ao bojo central da nossa Via Láctea, procuram um súbito aumento de brilho de uma delas quando um objecto massivo passa entre nós e a estrela. Depois o Hubble acompanha os acontecimentos mais interessantes.

Duas equipas utilizaram dados do Hubble nas suas investigações – uma liderada por Kailash Sahu do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland; e a outra por Casey Lam da Universidade da Califórnia, Berkeley. Os resultados das equipas diferem ligeiramente, mas ambos sugerem a presença de um objecto compacto.

A deformação do espaço devido à gravidade de um objecto em primeiro plano que passa em frente de uma estrela localizada muito atrás dele irá momentaneamente curvar e ampliar a luz da estrela de fundo à medida que este passa em frente dela. Os astrónomos usam o fenómeno, chamado micro-lente gravitacional, para estudar estrelas e exoplanetas nos cerca de 30.000 eventos vistos até agora na nossa Galáxia.

A assinatura de um buraco negro em primeiro plano destaca-se como única entre outros eventos de micro-lente. A gravidade muito intensa do buraco negro prolonga a duração do evento de lente gravitacional por mais de 200 dias.

Além disso, se o objecto interveniente fosse ao invés uma estrela em primeiro plano, isso provocaria uma mudança transitória de cor na luz estelar medida, porque a luz da estrela em primeiro plano e da estrela de fundo ficariam momentaneamente misturadas. Mas não foi vista nenhuma mudança de cor no evento do buraco negro.

De seguida, o Hubble foi utilizado para medir a quantidade de desvio da imagem da estrela de fundo pelo buraco negro. O Hubble é capaz da extraordinária precisão necessária para tais medições. A imagem da estrela foi desviada da sua posição normal por cerca de um milésimo de segundo de arco. Isto equivale a medir a altura de um humano adulto deitado na superfície da Lua a partir da Terra.

Esta técnica de micro-lente forneceu informações sobre a massa, distância e velocidade do buraco negro. A quantidade de deflexão pela intensa distorção do espaço do buraco negro permitiu à equipa de Sahu estimar que tem cerca de sete vezes a massa do Sol.

A equipa de Lam relata um intervalo de massa ligeiramente inferior, o que significa que o objecto pode ser ou uma estrela de neutrões ou um buraco negro. Eles estimam que a massa do objecto compacto e invisível tem entre 1,6 e 4,4 vezes a massa do Sol. No limite superior deste intervalo, o objecto seria um buraco negro; no limite inferior, seria uma estrela de neutrões.

“Por muito que gostássemos de dizer que se trata definitivamente de um buraco negro, devemos reportar todas as soluções permitidas. Isto inclui tanto buracos negros de massa baixa como possivelmente até uma estrela de neutrões”, disse Jessica Lu da equipa de Berkeley.

“O que quer que seja, o objecto é o primeiro remanescente estelar escuro descoberto a vaguear pela Galáxia, sem estar acompanhado por outra estrela”, acrescentou Lam.

Esta foi uma medição particularmente difícil para a equipa porque existe outra estrela brilhante que está extremamente próxima em termos de separação angular da estrela de origem. “Portanto, é como tentar medir o pequeno movimento de um pirilampo ao lado de uma lâmpada brilhante,” disse Sahu. “Tivemos de subtrair meticulosamente a luz da estrela brilhante próxima para medir precisamente a deflexão da fonte fraca.”

A equipa de Sahi estima que o buraco negro isolado está a viajar através da Galáxia a 160.000 km/h (depressa o suficiente para viajar da Terra à Lua em menos de três horas). É mais rápido do que a maioria das outras estrelas vizinhas naquela região da nossa Galáxia.

“A micro-lente astrométrica é conceptualmente simples, mas observacionalmente muito complexa,” disse Sahu. “A técnica de micro-lente é a única disponível para identificar buracos negros isolados”.

Quando o buraco negro passou em frente de uma estrela de fundo localizada a 19.000 anos-luz de distância no bojo da Via Láctea, a luz estelar que vinha em direcção à Terra foi ampliada durante 270 dias à medida que o buraco negro passava.

No entanto, foram necessários vários anos de observações do Hubble para seguir como a posição da estrela de fundo parecia ser deflectida pela curvatura da luz pelo buraco negro em primeiro plano.

A existência de buracos negros de massa estelar é conhecida desde o início da década de 1970, mas todas as suas medições de massa – até agora – têm sido feitas em sistemas estelares binários.

O gás da estrela companheira cai no buraco negro e é aquecido a temperaturas tão elevadas que emite raios-X. Cerca de duas dúzias de buracos negros tiveram as suas massas medidas em binários de raios-X através do efeito gravitacional que exercem nas companheiras.

As estimativas de massa variam de 5 a 20 massas solares. Os buracos negros detectados noutras galáxias graças às ondas gravitacionais libertadas a partir de fusões entre buracos negros e objectos companheiros chegaram a atingir 90 massas solares.

“As detecções de buracos negros isolados proporcionarão novos conhecimentos sobre a população destes objectos na Via Láctea,” disse Sahu. Ele espera que o seu programa venha a revelar mais buracos negros isolados dentro da nossa Galáxia. Mas é como procurar uma agulha num palheiro. A previsão é que apenas um em poucas centenas de eventos de micro-lente sejam provocados por buracos negros isolados.

No seu artigo de 1916 sobre a relatividade geral, Albert Einstein previu que a sua teoria poderia ser testada observando o desvio na posição aparente de uma estrela de fundo provocado pela gravidade do Sol.

Isto foi testado por uma colaboração liderada pelos astrónomos Arthur Eddington e Frank Dyson durante um eclipse solar no dia 29 de Maio de 1919. Eddington e colegas mediram um desvio da posição de uma estrela de fundo de 2 segundos de arco, validando as teorias de Einstein.

Estes cientistas dificilmente poderiam imaginar que, mais de um século depois, esta mesma técnica seria utilizada – com um melhoramento então inimaginável de mil vezes em termos de precisão – para procurar buracos negros espalhados pela nossa Galáxia.

Astronomia On-line
14 de Junho de 2022


 

1127: Astrónomos encontram um tesouro escondido de buracos negros enormes

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Os enormes buracos negros recém-descobertos residem em galáxias anãs, onde a sua radiação compete com a luz de jovens estrelas abundantes.
Crédito: NASA & ESA/Hubble, impressão de artista do jacto do buraco negro por M. Polimera

Cientistas da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill, liderados pela equipa de estudantes universitários Sheila Kannappan e Mugdha Polimera, encontraram um tesouro anteriormente ignorado de enormes buracos negros em galáxias anãs que fornecem um vislumbre da história de vida do buraco negro super-massivo no centro da nossa própria Galáxia, a Via Láctea. Os achados foram publicados no passado dia 24 de maio na revista The Astrophysical Journal.

“Os buracos negros que encontrámos são os blocos básicos de construção dos buracos negros super-massivos como o da nossa própria Via Láctea,” disse Kannapan. “Há tanto que queremos aprender sobre eles.”

Como uma galáxia espiral gigante, pensa-se que a Via Láctea tenha sido construída a partir da fusão de muitas galáxias anãs mais pequenas. Cada anã que é atraída pode trazer consigo um buraco negro central massivo, com dezenas ou centenas de milhares de vezes a massa do nosso Sol, potencialmente destinado a ser engolido pelo buraco negro central super-massivo da Via Láctea.

Mas quantas vezes as galáxias anãs contêm um buraco negro massivo é desconhecido, deixando uma falha fundamental na compreensão de como os buracos negros e as galáxias evoluem em conjunto.

“Este resultado realmente fez-me perder a cabeça porque estes buracos negros estavam anteriormente escondidos à vista de todos,” disse Polimera. “Os buracos negros são um tema fascinante…, mas há ainda a questão persistente: de onde vêm tais buracos negros super-massivos? O nosso trabalho é um pequeno passo mais próximo de responder a essa questão.”

Kannapan comparou a sua descoberta do buraco negro a pirilampos.

“Tal como os pirilampos, só vemos buracos negros quando estão iluminados – quando estão a crescer – e os iluminados dão-nos uma pista de quantos não conseguimos ver,” disse ela.

Alegações extraordinárias e evidências extraordinárias

A investigação, financiada em parte pela NSF (National Science Foundation), usou dados para galáxias em dois levantamentos internacionais que Kannapan lidera – o RESOLVE (REsolved Spectroscopy Of a Local VolumE) e o ECO (Environmental COntext Catalog) – para avaliar a presença destes buracos negros crescentes.

Estes levantamentos incluem dados ultravioleta e de rádio, ideias para estudar a formação das estrelas; a maioria dos levantamentos astronómicos seleccionam amostras que favorecem galáxias grandes e brilhantes, mas os levantamentos de Kannapan são inventários completos de grandes volumes do Universo actual em que as galáxias anãs são abundantes.

Kannapan e os seus estudantes perceberam que os dados espectroscópicos utilizados para avaliar a presença de um buraco negro crescente seriam muitas vezes ambíguos da mesma forma específica para as galáxias anãs. Estas galáxias eram tipicamente expulsas dos levantamentos e a ambiguidade era ignorada.

Mas esta ambiguidade despertou a curiosidade de Kannapan. Ela suspeitava que tendo em conta duas propriedades típicas das galáxias anãs – a sua composição elementar mais primordial (principalmente hidrogénio e hélio) e o seu elevado ritmo de formação estelar – poderia resolver a ambiguidade em favor da presença de um buraco negro crescente.

Um professor de astrofísica na Universidade de Elon, Chris Richardson, forneceu simulações teóricas que confirmaram esta suspeita: a ambiguidade observada é exactamente o que as simulações prevêem para uma composição primordial, uma galáxia anã altamente formadora de estrelas contendo um buraco negro massivo em crescimento.

A etapa final da investigação envolveu a procura de galáxias por parte de Polimera nos levantamentos que corresponderam exactamente aos critérios – resultando na descoberta de que os buracos negros massivos e crescentes são mais comuns nas galáxias anãs do que se pensava anteriormente.

A incapacidade de ver um buraco negro contribui para a complexidade do seu estudo. Ao invés, os cientistas devem observar os buracos negros com base nas actividades que ocorrem à sua volta através da atracção gravitacional. No entanto, este tipo de actividade do buraco negro pode ser difícil de desenredar de uma actividade semelhante de estrelas jovens e brilhantes.

“Ficámos todos nervosos,” disse Polimera. “A primeira questão que me veio à cabeça foi: será que nos escapou uma maneira em que a formação estelar extrema, por si só, poderia explicar estas galáxias?”

A resposta foi um retumbante não.

“Ficámos com este resultado que é chocante,” disse Kannapan. “Mugdha fez um trabalho magistral com os dados… ela pesquisou exaustivamente todas as outras explicações possíveis,” disse Kannapan sobre os resultados. “As afirmações extraordinárias exigem provas extraordinárias… ela passou anos a investigar exaustivamente explicações alternativas, apenas para ser obrigada a concluir que a população recentemente identificada de buracos negros massivos e em crescimento é real.”

Astronomia On-line
31 de Maio de 2022


 

1060: Fazendo sentido do que não faz sentido: os buracos negros e a biblioteca de simulações

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta é a primeira imagem de Sagitário A*, o buraco negro super-massivo no centro da nossa Galáxia.
Crédito: Colaboração EHT

A Colaboração internacional EHT (Event Horizon Telescope) obteve uma segunda imagem de um buraco negro – desta vez no centro da nossa própria galáxia, a Via Láctea. Mas para dar significado à imagem, a colaboração teve de a comparar com simulações do buraco negro.

Depois de mobilizar mais de 300 cientistas e engenheiros para estabelecer uma rede de telescópios sincronizados que formam um telescópio virtual do tamanho da Terra, a Colaboração internacional EHT capturou as primeiras imagens de sempre de buracos negros super-massivos. A primeira imagem, do buraco negro no centro da galáxia Messier 87, foi divulgada em 2019. A imagem mais recente, anunciada na passada quinta-feira, mostra o buraco negro no centro da nossa própria galáxia, a Via Láctea, chamado Sagitário A*.

Mas o que acontece depois destas imagens serem capturadas?

“A obtenção de uma imagem é apenas o começo. Para compreender realmente o objecto que estamos a observar, tivemos de o comparar com simulações”, disse Chi-Kwan “CK” Chan, professor associado de investigação no Observatório Steward, da Faculdade de Ciências da Universidade do Arizona.

Chan é o secretário do conselho científico do EHT e investigador sénior do projecto internacional BH PIRE (Black Hole Partnerships for International Research and Education), que trabalha no desenvolvimento de infra-estruturas para dar início a projectos astronómicos como o EHT na era da ciência de dados gigantescos.

Chan é também um líder dos esforços de modelação teórica e interpretação da colaboração EHT para Sagitário A*, o tema da foto mais recente e de uma série de artigos científicos publicados pela Colaboração EHT na revista The Astrophysical Journal Letters. Coordenou o quinto artigo, que se centra na criação de simulações do buraco negro e na sua transformação em imagens sintéticas que podem ser comparadas com observações reais para nos ensinar algo novo sobre o buraco negro.

Como resultado deste processo, os cientistas do EHT determinaram que Sagitário A* está provavelmente a girar e que tem um campo magnético ligeiramente mais forte do que um íman de frigorífico, que é suficiente para empurrar para longe o gás próximo. O gás que cai no buraco negro forma um disco que, da Terra, parece ser visto de face e não de lado.

Este disco de brilho difuso é constituído por gás super-aquecido, ou plasma, e partículas carregadas. Os electrões são 100 vezes mais frios do que os iões no plasma e o disco gira na mesma direcção que o buraco negro. Além disso, apenas uma parte deste material cai no buraco negro. Se Sgr A* fosse uma pessoa, consumiria um único grão de arroz a cada milhão de anos.

Encontrando significado

A Universidade do Arizona, juntamente com a Universidade de Illinois e a Universidade de Harvard, lideraram o esforço para criar a maior colecção de simulações até à data, a que a Colaboração EHT chama a biblioteca de simulação. Esta biblioteca é constituída por milhares de conjuntos de dados – contendo informações sobre como o plasma interage com os campos magnéticos em torno de buracos negros – e milhões de imagens simuladas. Cada simulação assume algo diferente sobre as propriedades e características do buraco negro e do seu ambiente circundante.

Os cientistas do EHT podem comparar cada imagem simulada com a imagem real do buraco negro para encontrar uma correspondência. A simulação que cria o instantâneo com a correspondência mais próxima pode ensinar-nos algo sobre o buraco negro real, incluindo a temperatura do plasma e a força do seu campo magnético.

O processo de simulação envolve a utilização de supercomputadores para resolver o que se chama de equações magneto-hidrodinâmicas relativistas gerais (ou MHDRG), que revelam o movimento de material e energia em torno de buracos negros dentro de um espaço e tempo dramaticamente deformados. As simulações MHDRG são semelhantes às simulações usadas para compreender como o ar flui em torno de naves espaciais, disse Chan, mas as simulações MHDRG também influenciam as forças extremas da gravidade como descrito pela teoria da relatividade geral de Einstein e a interacção entre os campos magnéticos e o plasma.

Ao contrário de equações mais simples, que podem ser resolvidas com lápis, papel e tempo, as equações MHDRG são muito mais complexas, pois são responsáveis pelo feedback constante entre os campos magnéticos e o plasma, resultando numa equação em constante mudança.

Para criar a biblioteca de simulações, a Colaboração EHT precisou de 80 milhões de horas de tempo de CPU, tempo de processamento, o que equivale a correr 2000 computadores portáteis à velocidade máxima durante um ano inteiro. A colaboração efectuou os cálculos para criar a biblioteca com o supercomputador Frontera no TACC (Texas Advanced Computing Center), financiado pela NSF (National Science Foundation), onde Chan é o principal investigador na alocação de parcerias a grande escala. Com este recurso, a equipa pôde terminar a biblioteca de simulações em dois meses.

“Para comparar simulações como esta com observações EHT, precisamos de fazer cálculos adicionais para traduzir os dados MHDRG também em imagens,” disse Chan. “Estes tipos de cálculos são chamados de traçado de raios relativista geral.”

O EHT foi concebido para detectar um comprimento de onda específico – 1,3 milímetros – no rádio a partir do buraco negro no Centro Galáctico. Para simular estas ondas de rádio e criar imagens, os cientistas traçam o caminho que a luz percorreu de volta ao buraco negro, mais uma vez utilizando supercomputadores.

Chan liderou grande parte dos esforços de cálculo do traçado de raios para Sagitário A* através do CyVerse, uma ciber-infra-estrutura nacional com sede na Universidade do Arizona, e do Open Science Grid da NSF, um consórcio para o cálculo de grandes quantidades de dados. A equipa da Universidade do Arizona não só liderou o esforço para adquirir os recursos computacionais para executar estas simulações, como também criou o software que facilitou os cálculos.

O produto final são muitas animações e imagens simuladas de um buraco negro produzidas por diferentes suposições acerca da física subjacente. A equipa compara então essas animações e imagens com buracos negros reais.

Mais para aprender

Os estudantes da Universidade do Arizona desempenharam um papel importante em tornar a comparação possível. Yuan Jea Hew, recém-graduado que estudou astronomia, e Anthony Hsu, estudante no segundo ano de informática e matemática aplicada, desenvolveram algoritmos de análise de dados para tornar a comparação possível.

A colaboração baseou-se em 11 testes diferentes que as simulações do buraco negro tiveram de passar a fim de corresponder suficientemente ao buraco negro real.

“É notável que compreendemos Sagitário A* tão bem que temos alguns modelos aprovados em 10 dos 11 testes,” disse Chan.

Os testes consideraram variáveis como o brilho de certos comprimentos de onda, o tamanho da imagem e o tamanho e largura do anel incandescente que rodeia o buraco negro.

“No entanto, nenhum modelo passou nos 11 testes,” disse Chan. O teste que os modelos tiveram mais dificuldade em vencer foi o da variabilidade, que mede quanto o buraco negro muda de momento para momento. As simulações são mais variáveis do que o verdadeiro Sagitário A*.

“Não importa quanto tempo corramos as simulações para as deixar ‘assentar’, a maioria das simulações ainda falhou nesse teste,” disse Chan. “Não correspondem bem à realidade, mas penso que isto é mais excitante do que se tudo simplesmente funcionasse. Agora, podemos aprender alguma nova física e compreender melhor o nosso próprio buraco negro.”

Os professores da Universidade do Arizona que trabalham para compreender os buracos negros têm vindo a enfrentar este desafio há décadas e fizeram parte dos grupos de investigação que identificaram o buraco negro no centro da Via Láctea e o do centro da galáxia Messier 87 como alvos ideais de estudo. A universidade também contribuiu com dois dos oito telescópios da rede EHT usados para criar estas imagens – o SMT (Submillimeter Telescope) no Monte Graham, no estado norte-americano do Arizona, e o SPT (South Pole Telescope) na Antárctida. Em 2019, a Universidade do Arizona também adicionou o telescópio de 12 metros em Kitt Peak, igualmente no Arizona, à rede global.

Astronomia On-line
17 de Maio de 2022


EU combati no mato, em África, na Guerra Colonial, durante quase dois anos,
os mercenários treinados por Cuba e armados, municiados e financiados
pela União Soviética (URSS) e China.

 

O buraco negro da Via Láctea foi o “grito de nascimento” da radioastronomia

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

À esquerda está uma imagem, pelo VLA (Very Large Array), da região central da Via Láctea. O ponto brilhante marcado pelo círculo é Sagitário A*, onde se encontra o buraco negro central da nossa Galáxia. À direita, a primeira imagem do buraco negro super-massivo no centro da nossa galáxia, a Via Láctea, traz a radioastronomia de volta ao seu local de nascimento celeste.
Crédito: NRAO/AUI/NSF, Colaboração EHT

A primeira imagem do buraco negro super-massivo no centro da nossa Galáxia, a Via Láctea, traz a radioastronomia de volta ao seu local de nascimento celeste. O EHT (Event Horizon Telescope), uma colecção mundial de radiotelescópios de ondas milimétricas, fez a nova imagem marcante da mesma região da qual vieram as primeiras ondas de rádio cósmicas alguma vez detectadas. Essa detecção, pelo engenheiro dos Laboratórios Bell Telephone, Karl Jansky, em 1932, foi o início da radioastronomia.

A nova imagem EHT é o culminar de uma longa história de investigação da Via Láctea, começando com Galileu Galilei, que usou o seu telescópio em 1610 para descobrir que a nossa Galáxia, que aparece como nuvens a olho nu, é na realidade composta por estrelas. Em 1785, o astrónomo britânico William Herschel produziu um mapa rudimentar da Via Láctea.

Em 1918, o astrónomo americano Harlow Shapley localizou o centro da Via Láctea, utilizando a ferramenta de medição de distâncias recentemente descoberta, fornecida pelas estrelas variáveis cefeidas, para determinar que um halo de enxames globulares que rodeia a Via Láctea está centrado numa região na direcção da constelação de Sagitário. Essa região é escondida dos telescópios ópticos por nuvens espessas de gás e poeira.

Jansky foi contratado pelos Laboratórios Bell em 1928 e encarregado de determinar as fontes de ruído que interferiam com as comunicações radiofónicas de ondas curtas. Concebeu uma antena altamente direccional e em 1932 tinha identificado uma série de fontes de ruído. No entanto, um mistério permaneceu – “um silvo estático e muito estável cuja origem não é conhecida.”

A hora do dia em que este silvo aparecia mudava com as estações. Por sugestão de um amigo astrónomo, Jansky consultou alguns livros de astronomia e em Dezembro de 1932 concluiu que o estranho ruído vinha “de fora do Sistema Solar”. Anunciou esta descoberta num artigo que apresentou numa reunião em Washington, D.C., em Abril de 1933. O seu anúncio apareceu na primeira página do jornal New York Times a 5 de Maio de 1933.

Dez dias mais tarde, Jansky foi entrevistado numa rede de rádio nacional e disse ter localizado a posição, no céu, do ruído que havia encontrado e “isso parece confirmar o cálculo do Dr. Shapley de que as ondas de rádio parecem vir do centro de gravidade da nossa Galáxia.”

Essa região seria mais tarde chamada Sagitário A, como a mais brilhante fonte de emissão de rádio naquela constelação. Em 1951, os radio-astrónomos australianos reduziram ainda mais a origem da emissão no centro da Galáxia.

Em 1974, Bruce Balick e Robert Brown usaram o Interferómetro Green Bank do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) para descobrir um objecto muito brilhante e compacto ao qual Brown juntou mais tarde o nome Sagitário A* (acrescentando o asterisco). Um buraco negro tornou-se a principal explicação para o que alimenta a emissão rádio do objecto, abreviado Sgr A*. Em 1994, estudos infravermelhos e sub-milimétricos estimaram a massa do objecto em 3 milhões de vezes a massa do Sol.

Em 2002, uma equipa liderada por Reinhard Genzel do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre relatou um estudo de 10 anos do movimento orbital de uma estrela chamada S2 perto de Sgr A*. Esse estudo concluiu que o objecto central tem mais de 4 milhões de vezes a massa do Sol.

Em 2009, outra equipa relatou mais observações de órbitas estelares na região e concluiu que o objecto central é provavelmente um buraco negro porque não se conhece nenhum outro fenómeno que possa “empacotar” tanta massa num espaço tão pequeno. Este trabalho e outros estudos de Sgr A* ganharam o Prémio Nobel da Física em 2020 para Genzel e Andrea Ghez da UCLA (Universidade da Califórnia em Los Angeles) por terem produzido “a evidência mais convincente até à data de um buraco negro super-massivo no centro da Via Láctea.”

A produção da Colaboração EHT de uma imagem consistente com as previsões teóricas do que deve ser visto em torno de um buraco negro torna o caso ainda mais convincente nos dias de hoje.

Astronomia On-line
17 de Maio de 2022


EU combati no mato, em África, na Guerra Colonial, durante quase dois anos,
os mercenários treinados por Cuba e armados, municiados e financiados
pela União Soviética (URSS) e China.

 

1st image of our galaxy’s ‘black hole heart’ unveiled

Astronomy & Astrophysics

The giant black hole is at the center of the Milky Way

The Milky Way and the location of its central black hole as viewed from the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. (Image credit: ESO/José Francisco Salgado (josefrancisco.org), EHT Collaboration)

Astronomers have captured the first ever image of the colossal black hole at the center of our galaxy, providing the first direct evidence of the cosmic giant’s existence.

Located 26,000 light-years away, Sagittarius A* is a gargantuan tear in space-time that is four million times the mass of our sun and 40 million miles (60 million kilometers) across. The image was captured by the Event Horizon Telescope (EHT), a network of eight synchronized radio telescopes placed in various locations around the world.

As not even light is able to escape the powerful gravitational pull of a black hole, it’s impossible to see Sagittarius A* itself except as the silhouette of a ring of fuzzy, warped light. This halo comes from the superheated, glowing matter swirling around the entrance to the cosmic monster’s maw at close to the speed of light. Once the slowly stripped and shredded plasma plunges over the black hole’s precipice, or event horizon, it is lost inside forever.

“Our results are the strongest evidence to date that a black hole resides at the centre of our galaxy,” Ziri Younsi, an astrophysicist at University College London and an EHT collaborator, said in a statement. “This black hole is the glue that holds the galaxy together. It is key to our understanding of how the Milky Way formed and will evolve in the future.”

Scientists have long thought that an enormous supermassive black hole must lurk at the center of our galaxy, its gravity tethering the Milky Way’s dust, gas, stars and planets in a loose orbit about it and causing stars closeby to circle around it rapidly. This new observation, which shows light being bent around the space-time-warping behemoth, puts their suspicions beyond all doubt.

“We were stunned by how well the ring size agreed with predictions from Einstein’s theory of general relativity,” Geoffrey Bower, an EHT collaborator and astronomer at Academia Sinica, Taipei, said in a statement. “These unprecedented observations have greatly improved our understanding of what happens at the very center of our galaxy and offer new insights on how these giant black holes interact with their surroundings.”

Einstein’s theory of general relativity describes how massive objects can warp the fabric of the universe, called space-time. Gravity, Einstein discovered, isn’t produced by an unseen force, but is simply our experience of space-time curving and distorting in the presence of matter and energy. Black holes are points in space where this warping effect becomes so strong that Einstein’s equations break down, causing not just all nearby matter but all nearby light to be sucked inside.

The Event Horizon Telescope has captured the first image of Sgr A*, the supermassive black hole at the center of our galaxy. (Image credit: EHT Collaboration)

To build a black hole, you have to start with a large star — one with a mass roughly five to 10 times that of the sun. As larger stars approach the ends of their lives, they start to fuse heavier and heavier elements, such as silicon or magnesium, inside their burning cores. But once this fusion process begins forming iron, the star is on a path to violent self-destruction. Iron takes in more energy to fuse than it gives out, causing the star to lose its ability to push out against the immense gravitational forces generated by its enormous mass. It collapses in on itself, packing first its core, and later all the matter close to it, into a point of infinitesimal dimensions and infinite density — a singularity. The star becomes a black hole, and beyond a boundary called the event horizon, nothing — not even light — can escape its gravitational pull.

Exactly how black holes may grow to become supermassive in scale is still a mystery to scientists, although observations of the early universe suggest they could balloon to their enormous sizes by snacking on dense clouds of gas and merging with other black holes.

The EHT captured the image, alongside the image of another supermassive black hole at the center of the M87 galaxy, back in 2017. The image of the M87 black hole was released in 2019, Live Science previously reported, but it took two more years of data analysis before the Milky Way one was ready.

Part of the reason behind the delay is the vastly different sizes of the two supermassive black holes, which in turn affects the speeds that their plasma clouds whirl around their centers. The M87 black hole (M87*) is roughly a thousand times bigger than Sagittarius A*, weighing in at a jaw-dropping 6.5 billion times the mass of our sun, and its hot plasma takes days or even weeks to orbit it. The plasma of Sagittarius A*, by contrast, can whip around it in mere minutes.

“This means the brightness and pattern of the gas around Sgr A* was changing rapidly as the EHT Collaboration was observing it — a bit like trying to take a clear picture of a puppy quickly chasing its tail,” Chi-kwan Chan, an EHT collaborator and astrophysicist at the University of Arizona, said in a statement.

The imaging process was made even more challenging by the Earth’s location at the edge of the Milky Way, meaning the researchers had to use a supercomputer to filter out interference from the countless stars, gas and dust clouds strewn between us and Saggitarius A*. The final result is an image which looks very similar to the 2019 snapshot of M87*, even though the two black holes are themselves vastly different in scale. This is something the researchers attribute to the startling and persisting accuracy of Einstein’s general relativity equations.

“We have two completely different types of galaxies and two very different black hole masses, but close to the edge of these black holes they look amazingly similar,” Sera Markoff, an EHT collaborator and astrophysicist at the University of Amsterdam in the Netherlands, said in a statement. “This tells us that general relativity governs these objects up close, and any differences we see further away must be due to differences in the material that surrounds the black holes.”

Detailed analysis of the image has already enabled scientists to make some fascinating observations into our black hole’s nature. First, it’s wonky, sitting at a 30-degree angle to the rest of the galactic disk. It also appears to be dormant, making it unlike other black holes such as M87*, which suck in burning-hot material from nearby gas clouds or stars before slingshotting it back into space at near light speeds.

The scientists will follow up with further analysis of both this image and the one of M87*, alongside capturing new and improved images. More images won’t just enable better comparisons between the black holes, but will also provide improved detail, allowing scientists to see how the same black holes change over time and what goes on around their event horizons. This could not only give us a better understanding of how our universe formed, but also help in the search for hints as to where Einstein’s equations could give way to undiscovered physics.

The researchers published their results in a series of papers in the journal The Astrophysical Journal Letters.

Originally published on Live Science
By Ben Turner
12.05.2022


Pelas vítimas do genocídio praticado
pela União Soviética de Putin, na Ucrânia
For the victims of the genocide practiced
by the Soviet Union of Putin, in Ukraine


 

1039: Sagittarius A, o enorme buraco negro descoberto no centro da Via Láctea

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/UNIVERSO

A imagem produzida é a primeira confirmação visual directa da presença de um objecto e que ocorre três anos após a primeira imagem de um buraco negro de uma galáxia distante.

© AFP PHOTO / European Southern Observatory

Uma equipa internacional de astrónomos revelou esta quinta-feira a primeira imagem de um buraco negro super-massivo no centro da Via Láctea – um corpo cósmico conhecido como Sagittarius A.

A imagem produzida por uma equipa global de cientistas conhecida como Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration é a primeira confirmação visual directa da presença desse objecto.

Os buracos negros são regiões do espaço onde a força da gravidade é tão intensa que nada pode escapar, incluindo a luz.

A imagem mostra não o buraco negro, que é completamente escuro, mas o gás brilhante que envolve o fenómeno – que é quatro milhões de vezes mais massivo que o Sol, num anel brilhante de luz curvada.

Diário de Notícias
DN/AFP
12 Maio 2022 — 15:03


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1027: Astrónomos observam uma potencial inversão magnética em torno de buraco negro super-massivo

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta ilustração mostra o disco de acreção, a coroa (redemoinhos pálidos e cónicos acima do disco) e o buraco negro supermassivo da galáxia activa 1ES 1927+654 antes da sua recente erupção.
Crédito: NASA/Universidade Estatal de Sonoma, Aurore Simonnet

Uma explosão rara e enigmática de uma galáxia a 236 milhões de anos-luz pode ter sido desencadeada por uma inversão magnética, uma inversão espontânea do campo magnético que rodeia o seu buraco negro central.

Num novo estudo abrangente, uma equipa científica internacional associa as características invulgares da erupção a alterações no ambiente do buraco negro que provavelmente seriam desencadeadas por uma tal inversão magnética.

“Mudanças rápidas na luz visível e ultravioleta foram observadas em algumas dezenas de galáxias semelhantes a esta,” disse Sibasish Laha, cientista investigador da Universidade de Maryland, Condado de Baltimore e do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no mesmo estado norte-americano. “Mas este evento marca a primeira vez que vimos os raios-X a desaparecerem completamente enquanto os outros comprimentos de onda aumentaram de brilho.”

O artigo que descreve os achados, liderado por Laha, foi aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal.

A equipa de investigação analisou observações novas e de arquivo em todo o espectro. O observatório Neil Gehrels Swift da NASA e o XMM-Newton da ESA forneceram medições de raios UV e raios-X. As observações no visível vieram do TNG (Telescopio Nazionale Galileo) de 3,6 metros e do GTC (Gran Telescopio Canarias) de 10,4 metros, ambos localizados na ilha de La Palma, Ilhas Canárias, Espanha. As medições de rádio foram adquiridas pelo VLBA (Very Long Baseline Array), uma rede de 10 radiotelescópios localizados nos Estados Universo; pelo VLA (Very Large Array) no estado do Novo México; e pela Rede Europeia VLBI (Very Long Baseline Interferometry).

No início de Março de 2018, o levantamento ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for Supernovae) alertou os astrónomos de que uma galáxia chamada 1ES 1927+654 tinha aumentado de brilho quase 100 vezes no visível. Uma pesquisa por detecções anteriores, pelo ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) da NASA, mostrou que a erupção tinha começado meses antes, no final de 2017.

Quando o Swift examinou pela primeira a galáxia, em maio de 2018, a sua emissão ultravioleta era 12 vezes maior, mas decrescia constantemente, indicando um pico anterior não observado. Depois, em Junho, a emissão de raios-X mais energéticos da galáxia desapareceu.

“Foi muito emocionante mergulhar no estranho episódio explosivo desta galáxia e tentar compreender os possíveis processos físicos em acção,” disse José Acosta-Pulido, co-autor no IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) em Tenerife.

A maioria das grandes galáxias, incluindo a nossa Via Láctea, alberga um buraco negro super-massivo com milhões a milhares de milhões de vezes a massa do Sol. Quando a matéria cai na sua direcção, primeiro reúne-se numa estrutura vasta e achatada chamada disco de acreção. À medida que o material espirala lentamente para o interior, aquece e emite luz visível, luz ultravioleta e raios-X menos energéticos. Perto do buraco negro, uma nuvem de partículas extremamente quentes – chamada coroa – produz raios-X mais energéticos. A luminosidade destas emissões depende da quantidade de material que flui em direcção ao buraco negro.

“Uma interpretação anterior da erupção sugeriu que foi desencadeada por uma estrela que passou tão perto do buraco negro que foi dilacerada, perturbando o fluxo de gás,” disse o co-autor Josefa Becerra González, também do IAC. “Mostrámos que um tal evento desvaneceria mais rapidamente do que este surto.”

O desaparecimento único da emissão de raios-X fornece aos astrónomos uma importante pista. Eles suspeitam que o campo magnético do buraco negro cria e sustenta a coroa, pelo que qualquer alteração magnética poderia impactar as propriedades dos seus raios-X.

“Uma inversão magnética, onde o pólo norte se torna sul e vice-versa, parece encaixar melhor nas observações,” disse o co-autor Mithcell Begelman, professor no departamento de ciências astrofísicas e planetárias da Universidade do Colorado, Boulder. Ele e colegas, o investigador pós-doutorado e co-autor Nicolas Scepi e o professor Jason Dexter, desenvolveram o modelo magnético. “O campo enfraquece inicialmente na periferia do disco de acreção, levando a um maior aquecimento e luminosidade na luz visível e UV,” explicou.

À medida que a inversão avança, o campo torna-se tão fraco que já não consegue suportar a coroa – a emissão de raios-X desaparece. O campo magnético fortalece-se então gradualmente na sua nova orientação. Em Outubro de 2018, cerca de 4 meses após o seu desaparecimento, os raios-X voltaram, indicando que a coroa tinha sido totalmente restaurada. No verão de 2021, a galáxia tinha regressado completamente ao seu estado pré-erupção.

É provável que as inversões magnéticas sejam acontecimentos comuns no cosmos. O registo geológico mostra que o campo da Terra se inverte de forma imprevisível, com uma média de algumas inversões a cada milhão de anos. O Sol, em contraste, sofre uma inversão magnética como parte do seu ciclo normal de actividade, alternando os pólos norte e sul aproximadamente a cada 11 anos.

Astronomia On-line
10 de Maio de 2022


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1009: Cientistas captaram o som de um buraco negro a devorar uma estrela

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Nos últimos anos, a tecnologia tem permitido conhecer determinados sons produzidos em Marte, no Sol e até durante as viagens espaciais. Sabemos mais sobre determinados ambientes através dos ruídos produzidos, do silvar dos ventos noutros mundos e conseguimos agora “ouvir” o som de um buraco negro a devorar uma estrela. As técnicas para a captação, por vezes, estão debaixo do nosso nariz, ou melhor, penduradas de nariz para baixo.

O som emitido por um buraco negro foi divulgado pelos cientistas do MIT, como parte de uma investigação sobre binários de raios X de baixa massa (e candidatos) para assinaturas de reverberação.

Cientistas do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) conseguiram transformar em ondas sonoras audíveis o momento em que um buraco negro engole uma estrela. Num áudio disponibilizado na segunda-feira passada, é possível ouvir um forte som que varia entre tom grave e agudo.

Este som é a reprodução de ecos de luz emitidos pelos grandes poços gravitacionais ao sugar gás e poeira de uma estrela em órbita.

Estes sons representam ondas sonoras da emissão de ecos de luz, chamados de eco de raios-X, produzidas no momento em que o buraco negro devora a estrela. A conversão em ondas sonoras foi feita com ajuda de especialistas de educação e música do MIT.

Método usado para captação e conversão

Os cientistas usaram o telescópio NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer), da NASA, para captar o momento. Este é um dos mais avançados equipamentos de raios-X de alta resolução a bordo da Estação Espacial Internacional.

O telescópio captou 26 sistemas de raios-X de buracos negros e 10 deles estavam tão próximos do telescópio que foram escolhidos para a observação, por estarem numa posição ideal para captar e discernir os ecos.

Oito dos dez sistemas não eram conhecidos anteriormente. Primeiro, o buraco negro, escuro e sem luz, endurece e provoca uma coroa de fotões de alta energia com um jacto de partículas — o começo do eco de luz; depois, o poço gravitacional emite um flash de alta energia e aí o fenómeno volta para um estado “suave” de baixa energia e volta a ser negro.

Segundo referem os especialistas, o flash é o fim do processo de esparguetificação e provoca uma expansão da região de plasma de alta energia fora do buraco negro. Os cientistas transformaram então este processo de eco em ondas sonoras.

No vídeo em que há a simulação do som, o círculo branco é a localização do horizonte de eventos do buraco negro e os ecos de luz são as ondas de cores. Cada cor representa os ecos de luz, de acordo com a potência emitida pelo buraco negro. Os ecos com menor frequência são de tom mais baixo e as de maior frequência são mais agudas.

Máquina de Reverberação

Conforme refere Erin Kara, professora assistente de física no MIT, a equipa está a usar ecos de raios-X para mapear a vizinhança de um buraco negro, da mesma forma que os morcegos usam ecos sonoros para navegar pelos arredores.

Quando um morcego emite uma chamada, o som pode ricochetear num obstáculo e voltar ao morcego como um eco. O tempo que leva para o eco voltar é relativo à distância entre o morcego e o obstáculo, dando ao animal um mapa mental do seu redor.

De forma semelhante, a equipa do MIT procura mapear a vizinhança imediata de um buraco negro usando ecos de raios-X. Os ecos representam atrasos de tempo entre dois tipos de luz de raios-X: a luz emitida directamente da coroa e a luz da coroa que reflecte no disco de acreção de gás e poeira inspiradores.

O tempo em que um telescópio recebe a luz da coroa, comparado com quando recebe os ecos de raios-X, dá uma estimativa da distância entre a coroa e o disco de acreção. Observar como estes atrasos mudam pode revelar como a coroa e o disco de um buraco negro evoluem à medida que o buraco negro consome material estelar.

Pplware
Autor: Vítor M
05 Mai 2022


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953: Buracos negros aniquilam milhares de estrelas para estimular crescimento

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/BURACOS NEGROS

Imagens ópticas e em raios-X das galáxias NGC 1385, NGC 1566, NGC 3344 e NGC 6503. Estas quatro galáxias fazem parte de um grande levantamento de mais de 100 galáxias realizado pelo Chandra que procurava evidências de buracos negros crescentes. Um novo estudo revelou evidências de que buracos negros de massa estelar nestes ambientes densos estão a dilacerar várias estrelas e depois a usar os seus detritos para alimentar o seu crescimento. Os resultados do Chandra fornecem um percurso para a criação de “buracos negros de massa intermédia”, uma classe que é maior do que a variedade de massa estelar, mas mais pequena do que os buracos negros super-massivos. Para cada uma destas galáxias, os dados do Chandra são mostrados com imagens ópticas do Telescópio Espacial Hubble.
Crédito: raios-X – NASA/CXC/Universidade Estatal de Washington/V. Baldassare et al.; óptico – NASA/ESA/STScI (ver imagens individuais dos raios-X para NGC 1385, NGC 1566, NGC 3344 e NGC 6503)

Um novo levantamento de mais de 100 galáxias pelo Observatório de raios-X Chandra da NASA revelou sinais de que buracos negros estão a demolir milhares de estrelas numa tentativa de ganhar massa. As quatro galáxias vistas na imagem estão entre as 29 galáxias da amostra que mostraram evidências do crescimento de buracos negros perto dos seus centros.

Os raios-X do Chandra (a azul) foram sobrepostos em imagens ópticas, pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA, das galáxias NGC 1385, NGC 1566, NGC 3344 e NGC 6503. As caixas destacam a localização dos buracos negros em crescimento.

Estes novos resultados sugerem um percurso algo violento para que pelo menos alguns destes buracos negros atinjam o seu tamanho actual – destruição estelar numa escala que raramente ou nunca foi vista antes.

Os astrónomos fizeram estudos detalhados de duas classes distintas de buracos negros. A variedade mais pequena são os buracos negros de “massa estelar”, que tipicamente têm massas de 5 a 30 vezes a massa do Sol. No outro lado do espectro estão os buracos negros super-massivos que vivem no meio da maioria das grandes galáxias, que têm milhões ou mesmo milhares de milhões de massas solares.

Nos últimos anos, também têm encontrado evidências de que existe uma classe chamada “buracos negros de massa intermédia”. O novo estudo do Chandra poderia explicar como tais buracos negros de massa intermédia são produzidos através do crescimento violento de buracos negros de massa estelar.

A chave para fazer buracos negros de massa intermédia pode ser o seu ambiente. Esta última investigação analisou enxames estelares muito densos nos centros de galáxias. Com estrelas tão próximas umas das outras, muitas passarão dentro da atracção gravitacional de buracos negros nos centros dos enxames.

O trabalho teórico da equipa implica que se a densidade de estrelas num enxame – o número comprimido num determinado volume – estiver acima de um valor limiar, um buraco negro de massa estelar no centro do enxame sofrerá um crescimento rápido à medida que puxa, desfaz e ingere as abundantes estrelas vizinhas em íntima proximidade.

Dos enxames do novo estudo do Chandra, os que tinham densidade acima deste limiar tinham cerca do dobro de buracos negros em crescimento do que os que estavam abaixo deste limiar de densidade. O limiar de densidade depende também da rapidez com que as estrelas nos enxames se estão a mover.

O processo sugerido pelo estudo Chandra mais recente pode ocorrer em qualquer altura da história do Universo, implicando que os buracos negros de massa intermédia podem formar-se milhares de milhões de anos após o Big Bang, até nos dias de hoje.

O artigo que descreve estes resultados foi aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal. Também está disponível online.

Astronomia On-line
22 de Abril de 2022


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