9 de jul de 2010

Buraco negro está enchendo bexiga cósmica

Site Inovação Tecnológica

ESO - 08/07/2010



Micro-quasar

Combinando observações obtidas com o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (ESO) e o telescópio de raios X Chandra da NASA, astrônomos descobriram o mais poderoso par de jatos cósmicos já observados, ejetados por um buraco negro estelar.

Este objeto, também conhecido como um micro-quasar, está enchendo uma enorme bolha de gás quente, com uma dimensão de 1.000 anos-luz, duas vezes maior e dezenas de vezes mais poderoso do que outros micro-quasares conhecidos.

"Ficamos espantados com a quantidade de energia injetada no gás pelo buraco negro," diz o autor principal do estudo, Manfred Pakull. "Este buraco negro tem apenas algumas massas solares, mas é uma verdadeira versão em miniatura dos mais poderosos quasares e rádio-galáxias, os quais contêm buracos negros com massas de alguns milhões de vezes a massa do Sol."

Bexiga cósmica

Os buracos negros são conhecidos por liberarem enormes quantidades de energia enquanto engolem matéria.

Acredita-se que a maior parte desta energia é liberada sob a forma de radiação, essencialmente nos comprimentos de onda dos raios X.

No entanto, esta nova descoberta mostra que alguns buracos negros podem liberar até mais energia sob a forma de jatos colimados de partículas em altíssima velocidade.

Os jatos super rápidos chocam-se com o gás interestelar circundante, aquecendo-o e fazendo esse gás se expandir - é como se o buraco negro estivesse enchendo uma bexiga de aniversário. A bolha insuflada contém uma mistura de gás quente e partículas ultra-rápidas a diferentes temperaturas.

Observações feitas em diferentes comprimentos de onda (óptico, rádio e raios X) ajudam os astrônomos a calcular a taxa total na qual o buraco negro aquece seu meio circundante.

Fôlego de buraco negro

Os astrônomos observaram as zonas onde os jatos chocam-se com o gás interestelar que circunda o buraco negro, revelando que a bolha de gás quente está crescendo a uma velocidade de quase um milhão de quilômetros por hora.

"O tamanho dos jatos na NGC 7793 é impressionante, quando comparado com o tamanho do buraco negro a partir do qual são ejetados," diz o coautor Robert Soria. "Se o buraco negro fosse do tamanho de uma bola de futebol, cada jato estender-se-ia da Terra até para além da órbita de Plutão."

Detecção dos buracos negros

Este trabalho ajudará os astrônomos a compreender a semelhança entre os buracos negros pequenos, formados de explosões de estrelas, e os buracos negros super-maciços, que se encontram no centro das galáxias.

Jatos muito poderosos ejetados a partir de buracos negros super-maciços têm sido observados há algum tempo, mas pensava-se que seriam menos frequentes nos micro-quasares. A nova descoberta sugere que muitos deles podem simplesmente ter escapado à detecção até agora.

O buraco negro que está soprando o gás situa-se a 12 milhões de anos-luz de distância, na periferia da galáxia espiral NGC 7793. A partir do tamanho e da velocidade de expansão da bolha, os astrônomos descobriram que estes jatos estão provavelmente ativos há pelo menos 200.000 anos.

Tamanho dos buracos negros

Os astrônomos não têm ainda uma maneira de medir o tamanho do buraco negro propriamente dito.

O menor buraco negro descoberto até hoje tem um raio de cerca de 15 km. Um buraco negro estelar médio, com cerca de 10 massas solares, tem um raio de 30 km, enquanto um buraco negro "grande" pode ter um raio de 300 km.

O que é sempre muito menor do que os jatos emitidos por eles, que se estendem até cerca de várias centenas de anos-luz de cada lado do buraco negro, ou seja cerca de vários milhares de bilhões de quilômetros!

Bibliografia:

A 300-parsec-long jet-inflated bubble around a powerful microquasar in the galaxy NGC 7793
Manfred W. Pakull, Roberto Soria, Christian Motch
Nature
10.1038/nature09168
Vol.: 466, Pages: 209-212
DOI: 10.1038/nature09168

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