segunda-feira, 11 de janeiro de 2016

Observado buraco negro supermassivo ‘arrotando’ gás

Astrônomos identificaram duas enormes ondas de gás sendo expelidas por um buraco negro supermassivo no núcleo da pequena galáxia NGC 5195.

galáxias NGC 5194 e NGC 5195

© Hubble/Chandra (galáxias NGC 5194 e NGC 5195)

As evidências de explosões poderosas produzidas pelo buraco negro supermassivo foram descobertas usando o observatório de raios X Chandra da NASA. Este é um dos mais próximos buracos negros supermassivos da Terra que está passando por estas explosões violentas.

A galáxia NGC 5195 (M51b) está se fundindo com a grande galáxia espiral NGC 5194 (Whirlpool, M51a). Ambas galáxias fazem parte do Grupo M51, localizado a cerca de 26 milhões de anos-luz da Terra. Outro membro notável do Grupo M51 é a galáxia do Girassol (M63). A galáxia NGC 5194 é uma das descobertas originais do astrônomo francês Charles Messier, que descobriu o objeto em 13 de outubro de 1773 enquanto observava um cometa, descrevendo-a como uma nebulosa tênue, sem estrelas e difícil de visualizar. Sua galáxia satélite, a NGC 5195 foi descoberta por Pierre Méchain em 21 de março de 1781.

"Por analogia, os astrônomos geralmente se referem aos buracos negros como devoradores de estrelas. Aparentemente, os buracos negros também podem ‘arrotar’ após a refeição," disse Eric Schlegel, da Universidade do Texas, em San Antonio (EUA). "Nossa observação é importante porque este comportamento provavelmente aconteceu muito frequentemente no início do Universo, alterando a evolução das galáxias."

Nos dados Chandra, Schlegel e seus colegas detectaram dois arcos de emissão de raios X, perto do centro da NGC 5195.

"Nós pensamos que estes arcos representam fósseis de duas enormes explosões quando o buraco negro expeliu material para o exterior dentro da galáxia," disse Christine Jones, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), em Cambridge, Massachusetts. "Esta atividade é susceptível de gerar um grande efeito sobre a paisagem galáctica."

"Se buracos negros supermassivos centralizados como esse normalmente expelem gás dessa maneira, isto pode explicar a razão pela qual galáxias elípticas como a NGC 5195 tendem a não ter muita atividade de formação de estrelas," disse Schlegel.

Os pesquisadores detectaram um brilho vermelho na região delgada de emissão de gás hidrogênio relativamente fria apenas fora do arco exterior de raios X em uma imagem óptica do telescópio de 0,9 metros do Observatório Nacional Kitt Peak. Isto sugere que os raios X mais quente emitidos tem varrido o gás hidrogênio a partir do centro da galáxia. Este é um caso claro onde o buraco negro supermassivo está afetando sua galáxia anfitriã em um fenômeno denominado "feedback".

Na NGC 5195 as propriedades do gás em torno dos arcos de raios X de incandescência sugerem que o arco exterior coletou material suficiente para desencadear a formação de novas estrelas.

"Acreditamos que esse feedback impeça as galáxias de se tornarem muito grandes. Mas, ao mesmo tempo, ele pode ser responsável pela formação de algumas estrelas. Isso mostra que os buracos negros podem criar, e não apenas destruir," disse Marie Machacek, pesquisadora do CfA.

Pensa-se que os ímpetos do buraco negro supermassivo na NGC 5195 pode ter sido desencadeado pela interação desta galáxia menor com o sua grande companheira espiral, produzindo gás a ser canalizado em direção ao buraco negro. A energia gerada por este material em colapso iria produzir as explosões. A equipe estima que demorou cerca de um a três milhões de anos para o arco interno alcançar a sua posição atual e de três a seis milhões de anos para o arco exterior.

Os arcos também são significativos devido à sua localização na galáxia. Eles estão bem fora da região onde ventos rápidos foram detectados a partir de buracos negros supermassivos ativos em outras galáxias, ainda dentro das cavidades e filamentos muito maiores observados no gás quente em torno de muitas galáxias massivas. Como tal, eles podem representar uma visão rara de uma fase intermediária no processo de feedback operando entre o gás interestelar e o buraco negro.

A descoberta desta dramática interação foi anunciada na reunião anual da Sociedade Astronômica Americana em Kissimmee, na Flórida (EUA).

Fonte: Astronomy

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