{"id":2391,"date":"2019-09-13T05:57:49","date_gmt":"2019-09-13T05:57:49","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=2391"},"modified":"2019-09-13T05:58:04","modified_gmt":"2019-09-13T05:58:04","slug":"flashes-periodicos-e-inesperados-podem-lancar-luz-sobre-a-acrecao-de-buracos-negros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2019\/09\/13\/flashes-periodicos-e-inesperados-podem-lancar-luz-sobre-a-acrecao-de-buracos-negros\/","title":{"rendered":"Flashes peri\u00f3dicos e inesperados podem lan\u00e7ar luz sobre a acre\u00e7\u00e3o de buracos negros"},"content":{"rendered":"\n
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Uma vis\u00e3o de raios-X do buraco negro ativo no n\u00facleo da gal\u00e1xia distante GSN 069, a cerca de 250 milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia, com base em dados do observat\u00f3rio de raios-X XMM-Newton da ESA. A parte superior da anima\u00e7\u00e3o mostra as observa\u00e7\u00f5es reais e o gr\u00e1fico na parte inferior mostra varia\u00e7\u00f5es no brilho dos raios-X da fonte em rela\u00e7\u00e3o ao seu n\u00edvel “inativo”.
Esta anima\u00e7\u00e3o \u00e9 baseada em quase 40 horas de observa\u00e7\u00f5es desta fonte, que passa por erup\u00e7\u00f5es nunca antes vistas – de nome “erup\u00e7\u00f5es quase peri\u00f3dicas”, ou EQPs – a cada nove horas. A sequ\u00eancia foi acelerada para fins de ilustra\u00e7\u00e3o; cada quadro corresponde a cerca de 3 minutos de tempo real de exposi\u00e7\u00e3o do XMM-Newton.
Estas erup\u00e7\u00f5es foram detetadas pela primeira vez no dia 24 de dezembro de 2018, quando a fonte aumentou repentinamente de brilho por um fator de 100, e depois voltou aos seus n\u00edveis normais numa hora, s\u00f3 para “reacender” novamente nove horas depois.
Embora nunca antes observados, os cientistas pensam que erup\u00e7\u00f5es quase peri\u00f3dicas como estas podem ser na realidade comuns no Universo.
Cr\u00e9dito: ESA\/XMM-Newton; G. Miniutti & M. Giustini (CAB, CSIC-INTA, Espanha) <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

O telesc\u00f3pio espacial de raios-X da ESA, XMM-Newton, detetou explos\u00f5es peri\u00f3dicas nunca antes vistas de radia\u00e7\u00e3o de raios-X provenientes de uma gal\u00e1xia distante que poder\u00e3o ajudar a explicar alguns comportamentos enigm\u00e1ticos de buracos negros ativos.<\/p>\n\n\n\n

O XMM-Newton, o mais poderoso observat\u00f3rio de raios-X, descobriu alguns flashes misteriosos do buraco negro ativo no n\u00facleo da gal\u00e1xia GSN 069, a cerca de 250 milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia. No dia 24 de dezembro de 2018, a fonte aumentou repentinamente de brilho por um fator de 100, e depois voltou aos seus n\u00edveis normais numa hora, s\u00f3 para “reacender” novamente nove horas depois.<\/p>\n\n\n\n

“Foi completamente inesperado,” diz Giovanni Miniutti, do Centro de Astrobiologia de Madrid, Espanha, autor principal de um novo artigo publicado anteontem na revista Nature.<\/p>\n\n\n\n

“Os buracos negros gigantes piscam regularmente como uma vela, mas as mudan\u00e7as r\u00e1pidas e repetidas observadas em GSN 069 a partir do m\u00eas de dezembro s\u00e3o algo completamente novo.”<\/p>\n\n\n\n

Outras observa\u00e7\u00f5es, realizadas com o XMM-Newton bem como com o Observat\u00f3rio de raios-X Chandra da NASA nos meses seguintes, confirmaram que o buraco negro distante ainda mantinha o ritmo, emitindo rajadas quase peri\u00f3dicas de raios-X a cada nove horas. Os investigadores est\u00e3o a chamar o novo fen\u00f3meno de “erup\u00e7\u00f5es quase peri\u00f3dicas,” ou EQPs.<\/p>\n\n\n\n

“A emiss\u00e3o de raios-X vem de material que est\u00e1 a ser acretado no buraco negro e aquecido no processo,” explica Giovanni.<\/p>\n\n\n\n

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O painel principal deste gr\u00e1fico \u00e9 uma imagem no vis\u00edvel obtida pelo DSS em torno da gal\u00e1xia conhecida como GSN 069. A inser\u00e7\u00e3o fornece uma anima\u00e7\u00e3o dos dados obtidos pelo observat\u00f3rio de raios-X Chandra da NASA durante um per\u00edodo de cerca de 20 horas nos dias 14 e 15 de fevereiro de 2019. A sequ\u00eancia \u00e9 repetida novamente para mostrar como o brilho dos raios-X da fonte no n\u00facleo de GSN 069 muda regularmente e drasticamente durante este per\u00edodo. O observat\u00f3rio espacial de raios-X XMM-Newton da ESA foi o primeiro a detetar este fen\u00f3meno, detetando duas explos\u00f5es separadas por nove horas no dia 24 de dezembro de 2018. Os cientistas ent\u00e3o acompanharam com mais observa\u00e7\u00f5es do XMM-Newton nos dias 16 e 17 de janeiro, encontrando cinco explos\u00f5es, e com o Chandra menos de um m\u00eas depois, revelando mais tr\u00eas surtos. Embora nunca antes observados, os cientistas pensam que erup\u00e7\u00f5es quase peri\u00f3dicas como estas podem ser na realidade comuns no Universo.
Cr\u00e9dito: raios-X – NASA\/CXO\/CSIC-INTA\/G. Miniutti et al.; \u00f3tico – DSS<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

“Existem v\u00e1rios mecanismos no disco de acre\u00e7\u00e3o que podem dar origem a este tipo de sinal quase peri\u00f3dico, potencialmente ligado a instabilidades no fluxo de acre\u00e7\u00e3o pr\u00f3ximo do buraco negro central.<\/p>\n\n\n\n

“Alternativamente, as erup\u00e7\u00f5es podem ser devidas \u00e0 intera\u00e7\u00e3o do material do disco com um segundo corpo – outro buraco negro ou talvez o remanescente de uma estrela anteriormente perturbada pelo buraco negro.”<\/p>\n\n\n\n

Embora nunca antes observados, Giovanni e colegas pensam que surtos peri\u00f3dicos como estes podem ser na realidade comuns no Universo.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 poss\u00edvel que o fen\u00f3meno n\u00e3o tenha sido identificado antes, porque a maioria dos buracos negros nos n\u00facleos de gal\u00e1xias distantes, com massas de milh\u00f5es a milhares de milh\u00f5es de vezes a massa do nosso Sol, s\u00e3o muito maiores do que o buraco negro em GSN 069, que \u00e9 apenas cerca de 400.000 vezes mais massivo do que o nosso Sol.<\/p>\n\n\n\n

Quanto maior e mais massivo o buraco negro, mais lentas as flutua\u00e7\u00f5es de brilho que pode exibir, de modo que um t\u00edpico buraco negro supermassivo entra em erup\u00e7\u00e3o n\u00e3o a cada nove horas, mas a cada poucos meses ou anos. Isto tornaria a dete\u00e7\u00e3o improv\u00e1vel, pois as observa\u00e7\u00f5es raramente abrangem per\u00edodos de tempo t\u00e3o longos.<\/p>\n\n\n\n

E mais: as EQPs como as encontradas em GSN 069 podem fornecer uma estrutura natural para interpretar alguns padr\u00f5es intrigantes observados numa fra\u00e7\u00e3o significativa de buracos negros ativos, cujo brilho parecer variar demasiado depressa para ser facilmente explicado pelos modelos te\u00f3ricos atuais.<\/p>\n\n\n\n

“Conhecemos muitos buracos negros massivos cujo brilho aumenta ou diminui por fatores muito elevados em dias ou meses, enquanto esperamos que variem num ritmo muito mais lento,” explica Giovanni.<\/p>\n\n\n\n

“Mas se parte desta variabilidade corresponder \u00e0s fases de subida ou descida de erup\u00e7\u00f5es semelhantes \u00e0s descobertas em GSN 069, ent\u00e3o a r\u00e1pida variabilidade destes sistemas, que parece atualmente invi\u00e1vel, pode ser explicada naturalmente. Novos dados e novos estudos dir\u00e3o se esta analogia realmente se aplica.”<\/p>\n\n\n\n

As erup\u00e7\u00f5es quase peri\u00f3dicas avistadas em GSN 069 tamb\u00e9m podem explicar outra propriedade intrigante observada na emiss\u00e3o de raios-X de quase todos os buracos negros supermassivos brilhantes com acre\u00e7\u00e3o: o chamado “excesso suave”.<\/p>\n\n\n\n

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Varia\u00e7\u00f5es no brilho de raios-X do buraco negro ativo no n\u00facleo da gal\u00e1xia distante GSN 069, a cerca de 250 milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia, conforme registado pelo observat\u00f3rio de raios-X XMM-Newton da ESA (azul) e pelo observat\u00f3rio de raios-X Chandra da NASA (vermelho). O gr\u00e1fico mostra o brilho dos raios-X da fonte em rela\u00e7\u00e3o ao seu n\u00edvel “inativo”.
Os flashes da fonte foram observados pela primeira vez no dia 24 de dezembro de 2018, quando o seu brilho aumentou repentinamente por um fator de 100, e depois voltou aos seus n\u00edveis normais numa hora, s\u00f3 para “reacender” novamente nove horas depois. Outras observa\u00e7\u00f5es realizadas durante um per\u00edodo de 54 dias confirmaram este comportamento, com “erup\u00e7\u00f5es quase peri\u00f3dicas” ou EQPs detetadas a cada nove horas.
Embora nunca antes observados, os cientistas pensam que erup\u00e7\u00f5es quase peri\u00f3dicas como estas podem ser na realidade comuns no Universo.
Cr\u00e9dito: ESA\/XMM-Newton; NASA\/CXC: G. Miniutti (CAB, CSIC-INTA, Espanha) <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Consiste na emiss\u00e3o aprimorada a baixas energias de raios-X, e ainda n\u00e3o h\u00e1 consenso sobre o que a provoca, a teoria principal invocando uma nuvem de eletr\u00f5es aquecidos perto do disco de acre\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Tal como buracos negros semelhantes, o de GSN 069 exibe um excesso de raios-X t\u00e3o suave durante as explos\u00f5es, mas n\u00e3o entre as erup\u00e7\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

“Podemos estar a testemunhar a forma\u00e7\u00e3o do excesso suave em tempo real, o que poder\u00e1 esclarecer a sua origem f\u00edsica,” diz o coautor Richard Saxton da equipa de opera\u00e7\u00f5es do XMM-Newton no centro de astronomia da ESA na Espanha.<\/p>\n\n\n\n

“De momento, n\u00e3o se sabe como a nuvem de eletr\u00f5es \u00e9 criada, mas estamos a tentar identificar o mecanismo estudando as mudan\u00e7as no espetro de raios-X de GSN 069 durante as erup\u00e7\u00f5es.”<\/p>\n\n\n\n

A equipa j\u00e1 est\u00e1 a tentar identificar as propriedades que definem GSN 069, no momento em que as erup\u00e7\u00f5es peri\u00f3dicas foram detetadas pela primeira vez, a fim de procurar mais casos de estudo.<\/p>\n\n\n\n

“Um dos nossos objetivos imediatos \u00e9 procurar erup\u00e7\u00f5es quase peri\u00f3dicas de raios-X noutras gal\u00e1xias, para melhor entender a origem f\u00edsica deste novo fen\u00f3meno,” acrescenta a coautora Margherita Giustini do Centro de Astrobiologia de Madrid.<\/p>\n\n\n\n

“GSN 069 \u00e9 uma fonte extremamente fascinante, com potencial para se tornar numa refer\u00eancia no campo da acre\u00e7\u00e3o de buracos negros,” diz Norbert Schartel, cientista do projeto XMM-Newton da ESA.<\/p>\n\n\n\n

A descoberta n\u00e3o teria sido poss\u00edvel sem as capacidades do XMM-Newton.<\/p>\n\n\n\n

“Estas explos\u00f5es acontecem na parte menos energ\u00e9tica da banda de raios-X, onde o XMM-Newton \u00e9 imbat\u00edvel. Certamente precisaremos de usar o observat\u00f3rio novamente se quisermos encontrar mais destes tipos de eventos no futuro,” conclui Norbert.<\/p>\n\n\n\n

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