A fome dos buracos negros entre os mais maciços do universo

Sabemos agora como é maciço o buraco negro de crescimento mais rápido no Universo, bem como o quanto ele come, graças à nova investigação liderada pela Universidade Nacional Australiana (ANU).

É 34 mil milhões de vezes a massa do nosso sol e desfila sobre quase o equivalente a um sol por dia, segundo o Dr. Christopher Onken e os seus colegas.

“A massa do buraco negro é também cerca de 8.000 vezes maior do que o buraco negro no centro da Via Láctea”, disse o Dr. Onken.

“Se o buraco negro da Via Láctea quisesse crescer essa gordura, teria de engolir dois terços de todas as estrelas da nossa Galáxia”.

Este buraco negro gigante – conhecido como J2157 – foi descoberto pela mesma equipa de investigação em 2018.

“Estamos a vê-lo numa altura em que o universo tinha apenas 1,2 mil milhões de anos, menos de 10% da sua idade actual”, disse o Dr. Onken.

“É o maior buraco negro que tem sido pesado neste período inicial do Universo”.

Exactamente como os buracos negros cresceram tão cedo na vida do Universo ainda é um mistério, mas a equipa está agora à procura de mais buracos negros, na esperança de poder fornecer algumas pistas.

“Sabíamos que estávamos num buraco negro muito grande quando nos apercebemos da sua rápida taxa de crescimento”, disse o membro da equipa Dr. Fuyan Bian, astrónomo da equipa do Observatório Europeu do Sul (ESO).

“A quantidade de buracos negros que podem engolir depende de quanta massa já têm”.

“Assim, para este estar a devorar matéria a um ritmo tão elevado, pensámos que poderia tornar-se um novo detentor de recordes”. E agora sabemos”.

A equipa, incluindo investigadores da Universidade do Arizona, utilizou o Very Large Telescope da ESO no Chile para medir com precisão a massa do buraco negro.

“Com um buraco negro tão enorme, estamos também entusiasmados por ver o que podemos aprender sobre a galáxia em que está a crescer”, disse o Dr. Onken.

“Será esta galáxia um dos gigantes do início do Universo, ou será que o buraco negro acabou de engolir uma quantidade extraordinária do seu ambiente? Teremos de continuar a cavar para descobrir isso”.

Fonte: https://phys.org/news/2020-06-hungriest-black-holes-massive-universe.html

Novo mapa do Universo de raios X de tirar o fôlego

Eis o Universo quente e enérgico.

Um telescópio espacial germano-russo acaba de adquirir um mapa inovador do céu que traça os céus em raios X.

A imagem regista muita da acção violenta no cosmos – casos em que a matéria está a ser acelerada, aquecida e triturada.

Foguetes negros, estrelas explodindo, e gás quente e abrasador.

Os dados provêm do instrumento eRosita montado no Spektr-RG.

Este telescópio orbital foi lançado em Julho do ano passado e enviado para uma posição de observação a cerca de 1,5 milhões de km da Terra. Uma vez colocado em funcionamento e declarado totalmente operacional em Dezembro, foi deixado para rodar lentamente e sondar as profundidades do espaço.

O primeiro conjunto de dados de eRosita, representado na imagem no topo desta página, foi concluído apenas na semana passada. Regista mais de um milhão de fontes de raios X.

“Na realidade, é praticamente o mesmo número que tinha sido detectado em toda a história da astronomia de raios X ao longo de 60 anos. Basicamente duplicámos as fontes conhecidas em apenas seis meses”, disse Kirpal Nandra, que dirige o grupo de astrofísica de alta energia no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), em Garching, Alemanha.

raios X

“Os dados são verdadeiramente impressionantes e penso que o que estamos a fazer aqui irá revolucionar a astronomia de raios X”, disse ele à BBC News.

O mapa utiliza a chamada projecção Aitoff, que desenrola a esfera do céu para uma elipse. A banda do meio é o plano da nossa galáxia Via Láctea, com o centro da galáxia no meio da elipse.

A imagem foi codificada com cores para ajudar a descrever o que se está a passar. Os azuis representam raios X de maior energia (1-2,3 kiloelectron volts, keV); os verdes são de médio alcance (0,6-1 keV); e os vermelhos são de menor energia (0,3-0,6 keV).

Grande parte do plano da galáxia é dominado por fontes altamente energéticas. Em parte, isto deve-se ao facto de quantidades abundantes de gás e poeira terem absorvido e filtrado a radiação de menor energia. As fontes incluem estrelas com atmosferas fortes, magneticamente activas e extremamente quentes.

Os verdes e amarelos que desenham uma espécie de cogumelo que cobre uma grande faixa do mapa representam gás quente dentro e fora da nossa galáxia. Este material imprime informação sobre a formação e evolução da Via Láctea.

Alguns dos maiores splodges são actores bem conhecidos no céu. A mancha amarela brilhante mesmo acima do plano, na extrema direita, é uma concentração de restos de supernovas – os destroços de estrelas que explodiram e cujas ondas de choque sobreaqueceram um casulo de pó e gás circundante. Esta mancha em particular é dominada pelos restos da Vela supernova. Esta foi uma explosão que aconteceu há milhares de anos atrás, mas a apenas 800 anos-luz da Terra.

Veja a seguir o brilho vermelho difuso na parte superior e inferior do mapa. Isto é em grande parte emissão de raios X de gás quente muito para além da nossa galáxia. E nas manchas brancas, vemos principalmente a assinatura de buracos negros super-massivos. De facto, cerca de 80% de todas as fontes contidas no novo mapa são os buracos negros gigantescos que residem nos centros de galáxias distantes. Eles bombeiam raios X à medida que a sua imensa atracção gravitacional atrai e evisceram a matéria.

Alguns dos buracos negros super-massivos que aparecem no mapa são vistos quando o Universo tinha menos de um bilião de anos de idade, menos de 10% da sua idade actual.

Spektr-RG e o seu instrumento eRosita pretendem reunir mais sete sondagens all-sky ao longo dos próximos 3,5 anos. Isto permitirá ao telescópio refinar os seus dados, remover artefactos e ruídos, mas também sentir mais profundamente no cosmos e captar as fontes fracas que de outra forma estariam para além da detecção.

Um objectivo chave é mapear a distribuição do gás quente emissor de raios X que ilumina os grandes aglomerados de galáxias.

Os astrónomos esperam que esta informação os possa levar a novos conhecimentos sobre a forma como o Universo está estruturado e como ele mudou ao longo do tempo. É possível que haja algumas pistas neste projecto sobre a natureza da energia negra, a misteriosa “força” que parece estar a afastar o cosmos a um ritmo cada vez mais acelerado.

“Esse é o grande prémio, mas só viria no final da missão”, explicou a Professora Nandra.

“Oito pesquisas permitem-nos ir realmente fundo no Universo distante”. Basicamente, estamos a tentar detectar todos os aglomerados de galáxias no Universo acima de um certo limite de massa. Já temos uma boa amostra – talvez cerca de 10.000. Mas esperamos obter pelo menos 100.000 aglomerados de galáxias”.

eRosita é o elemento alemão no Spektr-RG. Ocupa a maior parte do espaço no autocarro espacial, ou chassis. Mas senta-se ao lado de um instrumento russo conhecido como ART-XC, que é sensível a energias mais elevadas, até 30 keV.

Tanto o eRosita como o ART-XC utilizam um conjunto de sete módulos espelhados tubulares para encurralar a luz dos raios X nos seus detectores de câmara sensíveis.

Spektr-RG

Fonte: https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-53102718