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BURACO NEGRO RARO SOBREVIVE DESTRUIÇÃO DE GALÁXIA
17 de Fevereiro de 2012

 

Astrónomos usaram o Telescópio Espacial Hubble para descobrir um enxame de estrelas jovens e azuis em redor do primeiro buraco negro de massa intermédia já descoberto. A presença do enxame estelar sugere que o buraco negro já foi o núcleo de uma galáxia anã agora desintegrada. A descoberta do buraco negro e do enxame tem implicações importantes para a compreensão da evolução dos buracos negros supermassivos e das galáxias.

"Pela primeira vez, temos evidências sobre o ambiente e, por isso, da origem deste buraco negro de massa média," afirma Mathieu Servillat, que trabalhou no Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica quando esta pesquisa foi levada a cabo.

Os astrónomos sabem como é que as estrelas massivas colapsam para formar buracos negros de massa estelar (com massas cerca de 10 vezes a do nosso Sol), mas não é ainda claro como os buracos negros supermassivos (como o monstro de quatro milhões de massas solares no centro da nossa Via Láctea) se formam nos núcleos das galáxias. Uma ideia é que os buracos negros supermassivos podem crescer através da fusão de buracos negros mais pequenos, de massa intermédia, com massas de centenas a milhares de Sóis.

O autor principal do estudo, Sean Farrell, do Instituto Sydney para Astronomia na Austrália, descobriu este buraco negro invulgar em 2009 usando o telescópio espacial de raios-X XMM-Newton da ESA. Conhecido como HLX-1 (Hyper-Luminous X-ray source 1), o buraco negro tem uma massa 20.000 vezes maior que a do Sol e situa-se na direcção do limite da galáxia ESO 243-49, situada a 290 milhões de anos-luz da Terra.

Farrell e a sua equipa observaram HLX-1 simultaneamente com o Observatório Swift da NASA em raios-X e com o Hubble perto do infravermelho, no óptico e no ultravioleta. A intensidade e cor da luz mostram um enxame de estrelas jovens, com 250 anos-luz de diâmetro, em redor do buraco negro. O Hubble não consegue discernir as estrelas individualmente devido à grande distância do enxame suspeito. O brilho e cor são consistentes com outros enxames de estrelas jovens observados noutras galáxias.

A equipa de Farrell detectou luz azul do gás quente no disco de acreção em redor do buraco negro. No entanto, também detectaram luz vermelha produzida por gás muito mais frio, que muito provavelmente vem das estrelas. Os modelos computacionais sugerem a presença de um jovem e massivo enxame estelar em órbita do buraco negro.

"O que podemos afirmar com certeza, graças aos dados do Hubble, é que necessitamos da emissão de um disco de acreção e da emissão de uma população estelar para explicar as cores que vemos," afirma Farrell.

Estes enxames estelares jovens são muito comuns em galáxias vizinhas, mas não fora do disco estelar achatado, como se vêm em HLX-1. A melhor explicação para este facto é que o buraco negro em HLX-1 já foi o buraco negro central de uma galáxia anã. A maior galáxia capturou esta anã. A maioria das estrelas da anã foi arrancada através da colisão entre as galáxias. Ao mesmo tempo, novas estrelas foram formadas neste encontro. A interacção que comprimiu o gás em torno do buraco negro também despoletou a formação estelar.

Farrell e Servillat descobriram que o enxame deve ter menos de 200 milhões de anos. Isto significa que a maior parte das estrelas foram formadas após a colisão da galáxia anã com a galáxia maior. A idade das estrelas indica há quanto tempo as duas galáxias colidiram uma com a outra.

O futuro do buraco negro é nesta altura ainda incerto. Depende da sua trajectória, que é actualmente desconhecida. É possível que o buraco negro possa espiralar para o centro da grande galáxia e eventualmente fundir-se com o buraco negro supermassivo aí existente. Em alternativa, o buraco negro pode assentar numa órbita estável em torno da galáxia. De qualquer modo, é provável que desapareça em raios-X à medida que esgota o seu reservatório de gás.

"Este buraco negro é raro pois é o único buraco negro de massa intermédia que descobrimos até agora. A sua raridade sugere que estes buracos negros são visíveis apenas durante um curto espaço de tempo," acrescenta Servillat.

Estão planeadas mais observações este ano para seguir a história da interacção entre as duas galáxias.

Links:

Notícias relacionadas:
Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica (comunicado de imprensa)
Artigo científico (formato PDF)
Universe Today
SPACE.com
PHYSORG.com
Discovery News
Wired

Buracos negros de massa intermédia:
Wikipedia

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
STScI
SpaceTelescope.org
Wikipedia

Observatório XMM-Newton:
ESA
Wikipedia

 


Esta espectacular galáxia vista de lado, com o nome de ESO 243-49, é o lar de um buraco negro de massa intermédia que pode ter sido arrancado de uma galáxia anã canibalizada.
Crédito: NASA, ESA, e S. Farrell (Instituto Sydney para Astronomia, Universidade de Sydney)
(clique na imagem para ver versão maior)

 
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