De acordo com um novo estudo usando o observatório de raios X Chandra da NASA, um grupo de buracos negros gigantes e invulgares pode estar consumindo quantidades excessivas de matéria.
© NASA/CXC/M. Weiss (ilustração de um quasar)
Esta descoberta pode ajudar os astrônomos a compreender como os maiores buracos negros foram capazes de crescer tão rapidamente no início do Universo.
Os astrônomos já sabem há algum tempo que os buracos negros supermassivos, com massas que variam de milhões a bilhões de vezes a massa do Sol e que residem nos centros das galáxias, podem devorar enormes quantidades de gás e poeira que caem na sua atração gravitacional. À medida que a matéria colapsa na direção destes buracos negros, brilha de tal maneira que podem ser vistos a bilhões de anos-luz de distância. Estes buracos negros extremamente vorazes são denomonados quasares.
Este novo resultado sugere que alguns quasares são ainda mais adeptos a devorar material do que os cientistas pensavam.
"Mesmo para os consumidores famosos e prodigiosos de material, estes buracos negros gigantes parecem estar se alimentando a taxas enormes, pelo menos cinco a dez vezes mais depressa do que os quasares típicos," afirma Bin Luo da Universidade Estatal da Pensilvânia, EUA, que liderou o estudo.
© NASA/CXC/Penn State/B. Luo (três quasares ncluídos no estudo)
Luo e colegas examinaram dados do Chandra para 51 quasares localizados a distâncias entre 5 mil e 11,5 bilhões de anos-luz da Terra. Estes quasares foram selecionados porque tinham uma emissão invulgarmente fraca de certos átomos, especialmente carbono, em comprimentos de onda ultravioletas. Neste novo estudo descobriu-se que cerca de 65% dos quasares são muito mais tênues em raios X, em média cerca de 40 vezes, do que os quasares normais.
As fracas emissões ultravioletas e os fluxos de raios X destes objetos podem ser pistas importantes para a questão de como um buraco negro supermassivo puxa matéria. As simulações de computador mostram que, a taxas baixas, a matéria rodopia em direção ao buraco negro num disco fino. No entanto, se a taxa de entrada é elevada, o disco pode inchar consideravelmente devido à pressão da radiação alta, formando um toróide ou "rosquinha" que rodeia a parte interior do disco.
"Este quadro encaixa com os nossos dados," afirma Jianfeng Wu do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, no estado americano de Massachusetts. "Se um quasar é incorporado numa espessa estrutura de gás e poeira em forma toroidal, absorverá grande parte da radiação produzida mais perto do buraco negro e impede-a de atingir o gás localizado mais para fora, resultando numa emissão atômica mais fraca no ultravioleta e em raios X."
O equilíbrio normal entre a atração gravitacional e a pressão externa da radiação também será afetado.
"Seria emitida mais radiação numa direção perpendicular ao disco espesso, ao invés de ao longo do disco, permitindo com que o material caia a taxas mais elevadas," afirma Niel Brandt, também da Universidade Estatal da Pensilvânia.
A conclusão importante é que estes quasares de "disco espesso" podem abrigar buracos negros que crescem a um ritmo extraordinariamente rápido. Os estudos anteriores e os atuais, por equipes diferentes, sugerem que estes quasares poderiam ter sido mais comuns no início do Universo, apenas cerca de bilhões de anos após o Big Bang. Este crescimento rápido pode também explicar a existência de buracos negros enormes ainda mais antigos.
O artigo que descreve estes resultados será publicado na revista The Astrophysical Journal e está disponível online.
Fonte: NASA
Nenhum comentário:
Postar um comentário