Estudo revela que buracos negros podem "cozinhar" por eles próprios

Os astrônomos deram um passo crucial para demonstrar que os buracos negros mais massivos do Universo podem criar as suas próprias refeições.

© Chandra & VLT (Aglomerado Centaurus)

Dados do observatório de raios X Chandra da NASA e do VLT (Very Large Telescope) do ESO fornecem novas evidências de que as erupções dos buracos negros podem ajudar a arrefecer gás para se alimentarem.

Este estudo baseou-se em observações de sete aglomerados de galáxias. Os centros dos aglomerados de galáxias contêm as galáxias mais massivas do Universo, que abrigam enormes buracos negros com massas que variam entre milhões e dezenas de bilhões de vezes a massa do Sol.

Os jatos destes buracos negros são impulsionados pelo seu consumo de gás. Na imagem do Aglomerado de Centaurus, os dados do Chandra representados em azul revelam raios X de filamentos de gás quente e os dados do VLT, um telescópio óptico no Chile, mostram filamentos mais frios em vermelho. Os resultados apoiam um modelo em que as erupções dos buracos negros fazem com que o gás quente arrefeça e forme filamentos estreitos de gás quente.

A turbulência no gás também desempenha um papel importante neste processo de ativação. De acordo com este modelo, parte do gás quente nestes filamentos deveria então fluir para o centro das galáxias para alimentar os buracos negros, causando uma erupção. A explosão faz com que mais gás arrefeça e alimente os buracos negros, levando a novos surtos. Este modelo prevê a existência de uma relação entre o brilho dos filamentos de gás quente e morno nos centros dos aglomerados de galáxias. Mais especificamente, nas regiões onde o gás quente é mais brilhante, o gás morno também deverá ser mais brilhante.

A equipe de astrônomos descobriu, pela primeira vez, essa relação, dando um apoio fundamental ao modelo. Este resultado também fornece uma nova compreensão destes filamentos cheios de gás, que são importantes não só para alimentar os buracos negros, mas também para provocar a formação de novas estrelas. Este avanço foi possível graças a uma técnica inovadora que isola os filamentos quentes nos dados de raios X do Chandra de outras estruturas, incluindo grandes cavidades no gás quente criadas pelos jatos dos buracos negros. A relação recém-descoberta para estes filamentos mostra uma semelhança notável com a encontrada nas caudas das galáxias medusas, que tiveram o seu gás retirado à medida que viajavam através do gás circundante, formando longas caudas. Esta semelhança revela uma ligação cósmica inesperada entre os dois objetos e implica que um processo semelhante está ocorrendo neles.

Este trabalho foi publicado na revista Nature Astronomy.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Uma super-Terra na zona habitável de estrela próxima semelhante ao Sol

O IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) e a ULL (Universidad de La Laguna) confirmaram a descoberta de uma super-Terra orbitando na zona habitável de HD 20794, uma estrela próxima semelhante ao Sol.

© IAC (ilustração do exoplaneta HD 20794 d em órbita da sua estrela)

Esta descoberta, resultado de mais de duas décadas de observações, abre uma janela para futuros estudos de atmosferas planetárias semelhantes à da Terra. A procura de planetas na zona habitável de estrelas semelhantes ao Sol é crucial para compreender a possibilidade de vida para além da Terra e para estudar condições semelhantes às que permitiram o desenvolvimento de vida no nosso próprio planeta.

Neste contexto, HD 20794, uma estrela com uma massa ligeiramente inferior à do Sol e localizada a apenas 20 anos-luz de distância, sempre foi de grande interesse científico. O planeta recém-descoberto é o terceiro planeta identificado no sistema, após a descoberta de duas super-Terras publicada há mais de uma década. O nome do novo exoplaneta é HD 20794 d e é uma super-Terra com uma massa seis vezes superior à da Terra, demorando 647 dias para completar uma órbita ao redor da sua estrela, menos 40 dias do que Marte. Esta órbita coloca-o dentro da zona habitável do sistema, o que significa que está à distância ideal da sua estrela para sustentar água líquida à superfície, um dos ingredientes chave para a vida tal como a conhecemos.

É precisamente a combinação da distância do planeta à sua estrela e a proximidade do sistema que o torna particularmente atrativo, um candidato perfeito para observações com o ELT (Extremely Large Telescope), o telescópio de 40 metros do ESO, ou futuras missões espaciais da ESA e da NASA.

Esta descoberta foi possível graças a mais de 20 anos de medições de velocidade radial efetuadas pelos espectrógrafos ESPRESSO e HARPS, ambos instalados nos observatórios do ESO no Chile. Estes instrumentos, entre os mais avançados do mundo, podem medir as pequenas variações na velocidade estelar causadas pela atração gravitacional dos planetas num sistema.

Embora o planeta esteja localizado na zona habitável do sistema, é demasiado cedo para dizer se tem potencial para abrigar vida. A sua elevada massa e órbita excêntrica fazem dele um mundo muito diferente do nosso. Ao contrário da maioria dos planetas do Sistema Solar, a órbita de HD 20794 d não é circular, mas elíptica. A sua distância à estrela muda significativamente, fazendo com que o planeta se desloque do exterior da zona habitável para o seu limite interior ao longo do ano. 

O exoplaneta HD 20794 d possui uma posição e órbita peculiar que fornece uma oportunidade única de estudar como as condições de habitabilidade variam ao longo do tempo e como estas variações podem influenciar a evolução da atmosfera do planeta.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Instituto de Astrofísica de Canarias