Diferenças do lado oculto e visível da Lua

Uma nova teoria foi proposta para explicação da existência da espessa crosta no lado oculto da Lua e para a concentração de vulcanismo no lado visível.

© Jutzi & Asphaug (sequência do impacto da Lua irmã)

A imagem acima mostra a sequência proposta de imapacto e a imagem abaixo exibe a camada adicional (cor cinza) gerada pela colisão da Lua irmã e magma na região do impacto concentrado (cor amarela).

© Jutzi & Asphaug (consequência do impacto da Lua irmã)

Jutzi e Asphaug propuseram que a nossa Lua não foi o único corpo significante que se formou por meio de uma gigantesca explosão no final do processo de crescimento da Terra. Uma irmã da Lua com aproximadamente 1.200 km de diâmetro foi inicialmente apreendida em uma órbita Troiana mas finalmente se colidiu com a Lua a aproximadamente 4,4 bilhões de anos atrás. Com base em uma sofisticada modelagem numérica (rastreando algo em torno de 2,5 milhões de partículas), eles determinaram que a colisão teria acontecido a uma baixa velocidade, ou seja, uma velocidade menor do que aquela experimentada pelos corpos que atingem a Lua, esse objeto irmão da Lua seria achatado e se dobrou ao redor de um lado da Lua. Isso teria espessado a crosta no lado que sofreu o impacto, lado esse que agora é conhecido como lado oculto, ou escuro da Lua. Os autores especulam que durante os 100 milhões de anos entre a formação da nossa Lua e o impacto desse objeto, o oceano de magma que existia na Lua formou uma crosta e só permaneceu derretido numa camada sob uma crosta de 20 km de espessura. O impacto é proposto como a causa da geração do restante do oceano de magma que foi espremido do lado oposto ao impacto e ali se concentrando, fornecendo o calor e a concentração de KREEP (“K” para potássio, “REE” para elementos de terras raras e “P” para fósforo) que foi capaz de gerar bilhões de anos de espasmos responsáveis pelo vulcanismo no lado visível da Lua, vulcanismo esse que então criou os mares da Lua. A ideia está ainda nos primeiros estágios de desenvolvimento, o estado de resfriamento da Lua e a possível transferência do oceano de magma para o hemisfério oposto estão ainda no campo das especulações. A ideia é um novo pensamento para explicar um velho problema, as diferenças existentes entre o lado escuro e o lado visível da Lua.

Fonte: Nature

A beleza elusiva das radiogaláxias

À medida que os radioastrônomos vasculham o céu mapeando-o, eles encontram algumas fontes de rádio brilhantes associadas com galáxias distantes.

© NRAO (Cygnus A)

Uma das mais brilhantes foi a fonte de rádio Cygnus A, mostrada acima. A Cygnus A é uma fonte de rádio com duplo lobo. Pode-se notar na imagem de rádio os jatos que emanam do centro da fonte. No centro localiza-se uma galáxia elíptica a uma distância de aproximadamente 200 Mpc (Megaparsec). Nessa distância, os lobos são separados por mais de 100 kpc (kiloparsec), e eles têm uma luminosidade no rádio de 1.045 erg/s, ou seja, 106 vezes mais brilhante que a luminosidade normal de galáxias.

As rádio galáxias, diferente das Seyferts, são normalmente hospedadas por galáxias elípticas. As Seyferts, são também calmas no comprimento de onda de rádio.

© NRAO (M87)

A M87, a galáxia elíptica central em Virgo, mostrada acima, também é uma rádio galáxia. Ela está próxima o suficiente para que possamos examinar seu centro em detalhes, onde nós podemos na verdade ver o jato no comprimento de onda óptico.

Fonte: Daily Galaxy

Teoria dos Multiversos

Uma equipe de cientistas está testando experimentalmente a teoria da existência de outros universos. Cada um desses universos poderá ter físicas distintas, ou seja, diferentes constantes fundamentais e diferentes leis da física.

© Hiranya V. Peiris (colisões entre bolhas)

A imagem mostra as assinaturas de colisões entre bolhas em vários estágios da análise. Uma colisão (no alto à esquerda) induz uma modulação de temperatura na radiação cósmica de fundo (no alto à direita). A bolha associada com a colisão é identificada por uma forte resposta (embaixo à esquerda) e a presença de uma fronteira é mostrada por uma forte resposta pelo algoritmo de detecção de bordas (embaixo à direita).

Dois artigos publicados nas principais revistas de física do mundo detalharam propostas de como procurar assinaturas de outros universos, diferentes da ainda controversa teoria do fluxo escuro, que é um fluxo de matéria ainda sem causa ou explicação conhecidas, devido ao movimento de aglomerados galácticos em direção à um único ponto no céu, localizado entre as constelações de Sagitário e Vela.

Os pesquisadores estão procurando padrões em formato de disco, que se formariam pelo contato entre duas bolhas.

Para eles, esses padrões deveriam aparecer na radiação cósmica de fundo, uma radiação na faixa de micro-ondas que permeia todo o Universo, e que os cientistas acreditam ser o eco do Big Bang.

"Procurar por marcas de colisão, de todos os raios possíveis, em qualquer lugar do céu, é um problema estatístico e computacional muito difícil," comenta a Dra. Hiranya Peiris, da Universidade College London.

Foi desenvolvido um algoritmo com regras muito estritas, que procura padrões em uma imagem, eliminando aqueles que se devem ao mero acaso.

Os resultados não foram conclusivos, foram encontrados quatro possíveis sinais de colisão com outros universos, quatro formações esféricas no céu que, segundo seus modelos matemáticos, não podem ser atribuídos ao acaso.

Estatisticamente, os resultados não são consistentes o suficiente nem para confirmar a teoria dos multiversos e nem para descartá-la.

Mas, além da sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) da NASA, o telescópio espacial Planck da ESA já está rastreando o céu, e deverá gerar um mapa muito mais preciso, propiciando informação mais consistente referente à teoria dos outros universos.

Fonte: Physical Review Letters

VISTA encontra 96 aglomerados estelares

Com dados obtidos pelo telescópio de rastreio no infravermelho VISTA, instalado no Observatório do Paranal do ESO, uma equipe internacional de astrônomos descobriu 96 novos aglomerados estelares abertos escondidos pela poeira da Via Láctea.

© ESO (novos aglomerados estelares abertos)

Estes objetos pequenos e tênues permaneceram invisíveis em rastreios anteriores, mas não conseguiram escapar aos detectores infravermelhos muito sensíveis do maior telescópio de rastreio do mundo, que consegue espreitar através da poeira. Esta é a primeira vez que tantos aglomarados pequenos e pouco brilhantes foram encontrados de uma só vez.

Este resultado chega-nos apenas um ano após o início do programa Variáveis VISTA na Via Láctea (VVV), um dos seis rastreios públicos do novo telescópio. Os resultados serão publicados na revista científica especializada Astronomy & Astrophysics.
“Esta descoberta sublinha o potencial do VISTA e do rastreio VVV para encontrar aglomerados de estrelas, especialmente aqueles que se escondem em regiões de poeira situadas no disco da Via Láctea. O VVV consegue observar muito mais profundamente do que outros rastreios,” diz Jura Borissova, autora principal do estudo.
A maioria das estrelas com mais de metade da massa do nosso Sol formam-se em grupos chamados aglomerados abertos. Estes aglomerados são os tijolos que formam as galáxias e são vitais para a formação e evolução de galáxias tais como a nossa. No entanto, os aglomerados estelares formam-se em regiões com bastante poeira, que difundem e absorvem a maior parte da radiação visível emitida pelas estrelas jovens, tornando-os invisíveis à maioria dos rastreios do céu, mas não ao telescópio infravermelho de 4,1 metros do VISTA.
“De maneira a encontrar a formação mais recente de aglomerados estelares, concentramos a nossa busca na direção de zonas de formação estelar conhecidas. Em regiões que pareciam vazias em rastreios anteriores efetuados no visível, os sensíveis detectores infravermelhos do VISTA descobriram muitos objetos novos,” acrescenta Dante Minniti, cientista principal do VVV.
Utilizando software cuidadosamente preparado, a equipe removeu as estrelas que apareciam em frente de cada aglomerado e contou seus membros genuínos. Posteriormente, as imagens foram inspecionadas visualmente para se medir o tamanho do aglomerado. Para os aglomerados que continham mais estrelas foram feitas outras medições tais como a distância, idade e quantidade de avermelhamento que a sua radiação estelar sofre devido à poeira interestelar situada entre os aglomerados e nós.
“Descobrimos que a maioria dos aglomerados são muito pequenos, contendo apenas cerca de 10 a 20 estrelas. Comparados com aglomerados abertos típicos, estes são objetos muito tênues e compactos - a poeira que se encontra em frente destes aglomerados faz com que pareçam 10 mil a 100 milhões de vezes menos brilhantes no visível. Não admira, portanto, que estivessem escondidos,” explica Radostin Kurtev, outro membro da equipe.
Apenas 2.500 aglomerados abertos foram encontrados na Via Láctea desde a antiguidade, mas os astrônomos estimam que devam existir pelo menos 30 mil escondidos por trás de poeira e gás. Enquanto que os aglomerados abertos brilhantes e grandes são facilmente detectados, esta é a primeira vez que tantos aglomerados pequenos e pouco brilhantes são encontrados de uma só vez.
Estes novos 96 aglomerados abertos podem ser apenas o início de novas descobertas. “Começamos agora a utilizar software automático mais sofisticado para procurar aglomerados mais velhos e menos concentrados. Estou confiante que muitos mais serão descobertos num futuro próximo,” acrescenta Borissova.

Fonte: ESO

Ejeção coronal de massa solar rumo à Terra

A mancha solar 1261 causou uma erupção em 2 de Agosto de 2011, às 0619 UT, produzindo uma labareda solar de longa duração da Classe M1.

© NASA/SDO (manchas solares)

A imagem solar acima, obtida pelo SDO (Solar Dynamics Observatory) da NASA, em 1 de Agosto de 2011, mostra a configuração das manchas solares a partir desta data. A mancha solar 1261 tem um campo magnético do tipo "beta-gama-delta", com energia para originar explosões solares de classe X. A cobertura magnética da mancha solar foi iluminada pela extrema radiação ultravioleta.

© GSFC Space Weather Lab (modelo 3D da ejeção)

A explosão gerou uma ejeção de massa coronal quase que diretamente na direção da Terra. Três sondas, a SOHO, a STEREO-A e a STEREO-B rastrearam o progresso da nuvem de expansão. Usando dados de três pontos de vista diferentes, os cientistas no GSFC Space Weather Lab construíram um modelo 3D da ejeção (mostrado na figura acima). De acordo com esse trabalho, a nuvem a esquerda do Sol está viajando a uma velocidade de 900 km/s e deve atingir a Terra no dia 5 de Agosto de 2011 às 0300 UT, mais ou menos 7 horas. Possíveis tempestades geomagnéticas podem ocorrer quando a ejeção chegar na Terra.

Fonte: NASA

A nebulosa do Anel Fino

A obscura Nebulosa do Anel Fino, mostrada a seguir, é uma nebulosa planetária pouco comum.

© ESO (nebulosa do Anel Fino)

Nebulosas planetárias se formam quando algumas estrelas moribundas, se expandem na sua fase de gigante vermelha, expelem uma concha de gás à medida que se desenvolvem tornando-se uma anã branca. A maioria das nebulosas planetárias são esféricas ou elípticas, ou até mesmo bipolares, quando apresentam lobos simétricos de material expelido.
Mas a Nebulosa do Anel Fino, registrada aqui pelo instrumento chamado Faint Object Spectrograph and Camera montado no New Technology Observatory do ESO em La Silla no Chile, parece com um anel quase que perfeitamente circular. Os astrônomos acreditam que algumas dessas nebulosas planetárias de formas pouco comum são formadas quando a estrela progenitora é um sistema binário. A interação entre a estrela primária e a sua companheira orbital dão forma ao material ejetado.
O objeto estelar no centro da Nebulosa do Anel Fino é na verdade como se fosse um sistema binário, com um período orbital de 2,9 dias. As observações sugerem que o par binário está quase de frente para nós, implicando que a estrutura da nebulosa planetária também esteja alinhada com o nosso ponto de vista. Nós estamos olhando para um toro (uma estrutura na forma de rosquinha) de material ejetado levando a essa impressionante forma de anel circular que observamos na imagem.
As nebulosas planetárias tem a sua forma definida por uma complexidade de processos físicos. Não somente esses objetos podem ser admirados pela sua beleza, mas o estudo da precisão como eles se formam é um tópico fascinante de estudo astronômico.
Fonte: ESO

Achada evidência de oxigênio em nebulosa

O telescópio espacial Herschel encontrou a primeira evidência forte da existência de moléculas de oxigênio (O2) na nebulosa de Órion, a aproximadamente 1.500 anos-luz da Terra, afirma a ESA (agência espacial europeia).

© ESA (nebulosa de Órion)

Segundo a agência, o registro é 10 vezes maior que observações anteriores, mas ainda bem abaixo das expectativas teóricas.

O oxigênio é um gás que foi descoberto por volta de 1770, sendo o terceiro elemento mais abundante do Universo, atrás apenas de hidrogênio e hélio, e é fundamental para a vida na Terra. "A teoria sugere que deveríamos achar uma grande quantidade de átomos de oxigênio, mas buscas anteriores continuavam falhando em achar essa grande quantidade", afirma Paul Goldsmith, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (agência espacial americana), autor principal do artigo que descreve o achado. "Com esses novos dados, nós finalmente temos um forte palpite de onde o oxigênio cósmico pode estar se escondendo", diz o astrônomo.

Os astrônomos procuram por assinaturas da energia que os átomos de oxigênio emitem, mas o oxigênio da atmosfera da Terra atrapalha a busca. Como o Herschel está no espaço, fica mais favorável descobrir o elemento.

Os resultados do estudo foram publicados na revista especializada "Astrophysical Journal".

Fonte: ESA

Nova imagem do asteroide Vesta

A NASA divulgou novas imagens feitas pela sonda Dawn do gigantesco asteroide Vesta, um dos maiores asteroides conhecidos.

© NASA (asteroide Vesta)

A sonda Dawn entrou na órbita de Vesta no último dia 15, onde passará um ano antes de partir para o planeta-anão Ceres.

Vesta é o objeto mais brilhante do cinturão de asteroides e pode ser a fonte de vários meteoritos que atingem a Terra.

A sonda viajou 2,8 bilhões de km em aproximadamente quatro anos e registrou as imagens a cerca de 5,2 km de distância do asteroide.

A sonda é equipada com detectores de raios-gama e de nêutrons - que registram a energia das partículas subatômicas emitidas pelo asteroide - e espectrômetro - que analisa os minerais da superfície de Vesta.

Fonte: NASA

Nova medida da expansão do Universo

As galáxias não estão distribuídas uniformemente pelo espaço, mas estão agrupadas. Usando uma medida da agregação das galáxias pesquisadas, além de outras informações derivadas a partir de observações do início do Universo, os pesquisadores mediram a constante de Hubble com uma incerteza inferior a 5%.

© ICRAR (6DF Galaxy Survey )

Na imagem da 6DF Galaxy Survey, cada ponto é uma galáxia e a Terra é o centro da esfera.

Um estudante de PhD do International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) produziu uma das medições mais precisas de todos os tempos da rapidez com que o Universo está se expandindo.
Florian Beutler, com doutorado da Universidade da Austrália Ocidental, calculou o quão rápido o Universo está crescendo através da medição da constante de Hubble.
A constante de Hubble é um número importante na Astronomia, porque é usado para calcular o tamanho e a idade do Universo.
À medida que o Universo expande, as outras galáxias são distanciadas da nossa.

Ao analisar a luz que vem de uma galáxia distante, a velocidade e a direção da galáxia pode ser facilmente obtida. Determinar a distância da galáxia da Terra é muito mais difícil. Até agora, isso tem sido feito, observando o brilho de objetos individuais dentro da galáxia para calcular o quão longe a galáxia deve estar.
Esta abordagem para medir a distância de uma galáxia da Terra se baseia em alguns pressupostos bem estabelecidos, mas está propenso a erros sistemáticos.
Este estudo é baseia-se em dados de uma pesquisa com mais de 125 mil galáxias realizado com o UK Schmidt Telescope, no leste da Austrália. Chamado de 6dF Galaxy Survey, este é o maior levantamento até agora de galáxias relativamente próximas, abrangendo quase metade do céu.
"Esta maneira de determinar a constante de Hubble é tão direta e precisa como outros métodos, e fornece uma verificação independente deles", diz o professor Mateus Colless, diretor do Observatório Astronômico da Austrália.

A nova medição da constante de Hubble é 67,0 ± 3,2 km/s por Mpc (Megaparsec). A medição pode ser mais refinada através de dados com maior quantidade de galáxias.

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

A cratera Gale em Marte

A câmera Thermal Emission Imaging System, ou THEMIS da sonda da NASA Mars Odyssey obteve a imagem abaixo da cratera Gale com 154 km de diâmetro, que fica localizada próxima do equador do planeta Marte.

© NASA (cratera Gale)

No interior da cratera Gale está localizada uma impressionante montanha com camadas de 5 km de elevação. As camadas e estruturas próximas da base são provavelmente formadas em tempos antigos por sedimentos que foram carregados pela água. De fato, um ponto perto do lado norte da cratera no sopé dessa montanha foi escolhido como alvo para a nova missão que irá explorar o planeta Marte, o Mars Science Laboratory. Programada para ser lançada no final desse ano, a missão pousará em Marte em Agosto de 2012, deixando no planeta uma sonda exploratória robô, a Curiosity. Os instrumentos científicos da Curiosity pretendem descobrir se a Gale alguma vez na história de Marte possuiu condições favoráveis para suportar a vida de microrganismos e se teve também as condições de preservar pistas sobre o fato da vida ter existido em algum momento no planeta vermelho.

Fonte: NASA

Nova antena para o ALMA

A primeira antena europeia para o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) foi transportada para o Local de Operações da Rede (AOS, sigla do inglês Array Operations Site) do observatório.

© ESO (radiotelescópio ALMA)

A antena de 12 metros de diâmetro chegou ao planalto do Chajnantor, situado 5.000 metros acima do nível do mar. Neste local junta-se a antenas de outros parceiros internacionais do ALMA, elevando para 16 o número total de antenas colocadas já no AOS.

Embora 16 pareça ser apenas mais um número é, na realidade, o número de antenas especificado para o ALMA começar a fazer as suas primeiras observações científicas, sendo por isso um marco importante do projeto. Brevemente, os astrônomos começarão a fazer investigação científica original com o ALMA.
A antena, construída pelo Consórcio Europeu AEM contratado pelo ESO, foi entregue ao observatório em Abril na Infraestrutura de Suporte às Operações (OSF, sigla em inglês para Operations Support Facility), depois de seis meses de testes. O OSF encontra-se a uma altitude de 2.900 metros no sopé dos Andes chilenos. Neste local, a antena foi equipada com detectores extremamente sensíveis, arrefecidos por hélio líquido e outra eletrônica necessária. Agora, um dos enormes veículos de transporte ao serviço do ALMA levou-a 28 km mais longe, pela estrada árida do deserto até ao AOS. O AOS é a última parada de uma longa jornada que começou quando os diversos componentes que compõem a antena foram produzidos em fábricas espalhadas por toda a Europa, sob o olhar rigoroso do ESO.
Stefano Stanghelliti, diretor do projeto ALMA no ESO, disse: “É fantástico ver a primeira antena ALMA europeia chegar ao Chajnantor. É a partir deste planalto inóspito que estas obras-primas da tecnologia serão utilizadas para estudar o cosmos.”
As primeiras observações científicas do ALMA estão previstas ainda para este ano. Apesar do ALMA se encontrar em construção, a rede de 16 antenas que estará disponível será melhor que todos os outros telescópios deste tipo. Astrônomos de todo o mundo submeteram quase 1.000 propostas para as observações científicas iniciais. Esta quantidade de propostas é cerca de nove vezes o número de observações que se espera para esta primeira fase, o que demonstra o entusiasmo dos investigadores pelo ALMA, mesmo nesta fase inicial.
A última etapa do percurso desde o OSF ao planalto do Chajnantor é relativamente curta, no entanto este pequeno trajeto marca toda a diferença para o ALMA. A localização elevada do planalto – 2.100 metros mais alto que o OSF - fornece as condições extremamente secas vitais para a observação nos comprimentos de onda do milímetro e do submilímetro, uma vez que os sinais fracos que nos chegam do espaço são facilmente absorvidos pela atmosfera terrestre.
Embora o Chajnantor seja perfeito para o ALMA, a altitude extremamente elevada e a falta de oxigênio torna-o muito menos agradável para os visitantes humanos. Apesar de existir um edifício técnico no Chajnantor - que é na realidade um dos edifícios do mundo construídos a maior altitude  -  as pessoas que trabalham no ALMA fazem a máximo possível do seu trabalho a uma altitude inferior no OSF, onde o telescópio é operado remotamente.
Quando a construção estiver completa em 2013, o ALMA contará com um total de 66 antenas de última geração, que trabalharão em uníssono como um único telescópio muito potente, observando na radiação milimétrica e submilimétrica. O ALMA ajudará os astrônomos a estudar a origem dos planetas, estrelas, galáxias e do próprio Universo, ao observar gás molecular e poeira fria na Via Láctea e para além dela, assim como a radiação residual do Big Bang.
O ALMA, uma infraestrutura internacional astronômica, é uma parceria entre a Europa, América do Norte e Leste Asiático em cooperação com a República do Chile. A construção e operação do ALMA  é feita pelo ESO em prol da Europa, pelo National Radio Astronomy Observatory (NRAO) em prol da América do Norte e pelo Observatório National do Japão (NAOJ) em prol do Leste Asiático. O Joint ALMA Observatory (JAO) fornece uma liderança unificada e a direção da construção, comissionamento e operação do ALMA.
Vinte e cinco antenas ALMA europeias, incluindo esta, serão fornecidas pelo ESO através de um contrato com o Consórcio europeu AEM. O ALMA terá igualmente 25 antenas fornecidas pela América do Norte e 16 fornecidas pelo Leste Asiático.

Fonte: ESO

A coroa do Sol

Um estudo publicado nesta semana explica por que a coroa do Sol alcança temperaturas centenas de vezes superiores a partes do astro que encontram-se muito mais perto do núcleo, que produz o calor.

© NASA/SDO (a coroa do Sol)

Para aquecer a coroa solar a vários milhões de graus e acelerar a centenas de quilômetros por segundo os ventos solares que se propagam em todas as direções, inclusive em direção à Terra, é preciso energia, escrevem Scott McIntosh, do Centro Nacional Americano de Pesquisa Atmosférica, e outros pesquisadores.

A temperatura alcança aproximadamente 6.000 ºC na superfície do Sol e dois ou três milhões de ºC na coroa, apesar desta última se encontrar muito mais longe do núcleo do astro, onde ocorrem as reações nucleares que produzem o calor. Hannes Alfven, um físico sueco que recebeu o prêmio Nobel em 1970, estimou que há ondas que transportam esta energia por linhas do campo magnético que percorrem o plasma (gás com partículas carregadas com eletricidade) da coroa. Até agora não havia sido possível detectar a quantidade de ondas deste tipo necessárias para produzir a energia requerida.

Imagens de alta definição ultravioleta captadas com muita frequência (a cada oito segundos) pelo satélite da Nasa Solar Dymanics Observatory (SDO) permitiram à equipe de Scott McIntosh detectar grande quantidade destas ondas Alfven. As mesmas se propagam em grande velocidade (entre 200 e 250 quilômetros por segundo) no plasma em movimento, indica o professor Marcel Goossens, da Universidade Católica de Lovaina, que participou da pesquisa.

Estas ondas, cujo fluxo energético localiza-se entre 100 e 200 watts por km², "são capazes de produzir a energia necessária para propulsar os rápidos ventos solares e assim compensar as perdas de calor das regiões menos agitadas da coroa solar". No entanto, isto "não basta para prover os 2 mil watts por m² necessários para abastecer as zonas ativas da coroa".

Para isso, seriam necessários instrumentos com maior resolução espacial e temporal "para estudar todo o espectro de energia irradiada nas regiões ativas". Além disso, seria preciso "entender como e onde estas ondas são geradas e dissipadas na atmosfera solar".

Fonte: Nature

Gás fluindo em direção a um buraco negro

O fluxo de gás quente em direção a um buraco negro foi imageado claramente pela primeira vez em raios-X.

© Chandra (NGC 3115 e no destaque região com um buraco negro)

As observações feitas com o Observatório de Raios-X Chandra da NASA ajudarão a rastrear dois dos mais fundamentais problemas da astrofísica moderna: entender como os buracos negros crescem e como a matéria se comporta no ambiente de intensa gravidade.

O buraco negro está no centro da grande galáxia conhecida como NGC 3115, que está localizada a aproximadamente 32 milhões de anos-luz de distância da Terra. Uma grande quantidade de dados anteriores mostraram material caindo em direção e para dentro do buraco negro, mas ninguém até hoje tinha uma imagem clara do gás quente.

Imageando o gás quente em distâncias diferentes desse supermassivo buraco negro, os astrônomos conseguem observar os limites críticos onde o movimento do gás torna-se dominado pela gravidade do buraco negro e cai em direção ao interior do objeto. Essa distância do buraco negro é conhecida como “Raio de Bondi”.

“É muito animador encontrar evidências claras do gás ao alcance de um buraco negro massivo”, disse Ka-Wah Wong da Universidade do Alabama, que liderou o estudo. “O poder de resolução do Chandra fornece uma oportunidade única de entender mais sobre como os buracos negros capturam material estudando esse objeto próximo”.

À medida que o gás flui em direção ao buraco negro, ele é espremido, fazendo com que ele fique mais quente e mais brilhante, uma assinatura agora confirmada pelas observações feitas em raios-X. Os pesquisadores encontraram um aumento na temperatura do gás que começa a aproximadamente 700 anos-luz de distância do buraco negro, dando assim a localização do Raio de Bondi. Isso sugere que o buraco negro no centro da NGC 3115 tem uma massa de aproximadamente dois bilhões de vezes a massa do Sol, fazendo dele o buraco negro desse tamanho mais perto da Terra.

Os dados do Chandra também mostram que o gás perto do buraco negro no centro da galáxia é mais denso que o gás distante, como previsto. Usando as propriedades observadas do gás e as premissas teóricas, a equipe então estimou que a cada ano o gás ganha 2 por cento mais de massa do Sol quando está sendo puxado para além do Raio de Bondi em direção ao buraco negro.

Fazendo certas premissas sobre como grande parte da energia do gás se transforma em radiação, os astrônomos esperariam encontrar uma fonte que é mais de um milhão de vezes mais brilhante em raios-X do que é vista no NGC 3115.

“Um grande mistério na astrofísica é como a área ao redor dos buracos negros massivos podem permanecer tão apagadas, quando existe uma grande quantidade de combustível disponível para acendê-lo”, disse o co-autor do trabalho Jimmy Irwin, também da UA em Tuscaloosa. “Esse buraco negro é um modelo para se estudar esse problema”.

Existem pelo menos duas possíveis explicações para essa discrepância. A primeira é que muito menos material na verdade cai dentro do buraco negro do que flui dentro do Raio de Bondi. Outra possibilidade é que a conversão de energia  em radiação é muito menos eficiente do que se tem assumido.

Modelos diferentes descrevem o fluxo do material no buraco negro fazendo diferentes previsões de quão rapidamente a densidade do gás é vista aumentando à medida que ela se aproxima do buraco negro. Uma determinação mais precisa do aumento na densidade a partir de futuras observações devem ajudar os astrônomos a decidirem sobre esses modelos.

Fonte: The Astrophysical Journal Letters