{"id":3350,"date":"2020-07-24T05:26:05","date_gmt":"2020-07-24T05:26:05","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=3350"},"modified":"2020-07-24T05:26:16","modified_gmt":"2020-07-24T05:26:16","slug":"casos-de-buracos-negros-com-identidade-equivocada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2020\/07\/24\/casos-de-buracos-negros-com-identidade-equivocada\/","title":{"rendered":"Casos de buracos negros com identidade equivocada"},"content":{"rendered":"\n
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No painel \u00e0 esquerda, impress\u00e3o de artista de como estes buracos negros est\u00e3o envoltos em casulos de material, tornando dif\u00edcil a sua identifica\u00e7\u00e3o precisa. O casulo (vermelho) rodeia um disco de material que cai para o buraco negro, mais um vento de material (azul) que sopra para longe do disco. Uma por\u00e7\u00e3o do casulo est\u00e1 cortado para mostrar o buraco negro altamente obscurecido. Esta descoberta tem importantes implica\u00e7\u00f5es para a compreens\u00e3o de como os buracos negros supermassivos crescem e evoluem ao longo de milhares de milh\u00f5es de anos. No painel \u00e0 direita, a posi\u00e7\u00e3o dos 28 buracos negros identificados, anteriormente classificados erroneamente, na imagem do levantamento CDF-S. As cores vermelho, verde e azul representam raios-X de baixa energia, m\u00e9dia e alta que o Chandra deteta.
Cr\u00e9dito: NASA\/CXC\/M. Weiss; raios-X – NASA\/CXC\/Penn State\/B. Luo et al.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Gra\u00e7as a um conjunto de telesc\u00f3pios, incluindo o Observat\u00f3rio de raios-X Chandra da NASA, os astr\u00f3nomos descobriram um tipo de buraco negro supermassivo mascarado como outro. A verdadeira identidade destes buracos negros ajuda a resolver um mist\u00e9rio de longa data na astrof\u00edsica.<\/p>\n\n\n\n

Os buracos negros mal identificados s\u00e3o de um levantamento conhecido como CDF-S (Chandra Deep Field-South), a imagem de raios-X mais profunda jamais obtida.<\/p>\n\n\n\n

Os buracos negros supermassivos crescem puxando material circundante, que \u00e9 aquecido e que produz radia\u00e7\u00e3o numa ampla gama de comprimentos de onda, incluindo raios-X. Muitos astr\u00f3nomos pensam que este crescimento inclui uma fase, ocorrida h\u00e1 milhares de milh\u00f5es de anos, em que um denso casulo de poeira e g\u00e1s cobre a maioria dos buracos negros. Estes casulos de material s\u00e3o a fonte de combust\u00edvel que permite com que o buraco negro cres\u00e7a e gere radia\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Com base no conhecimento atual, deviam existir muitos buracos negros imersos nestes casulos (referidos como buracos negros “altamente obscurecidos”). No entanto, este tipo de buraco negro em crescimento \u00e9 notoriamente dif\u00edcil de encontrar, e at\u00e9 agora o n\u00famero observado ficou aqu\u00e9m das previs\u00f5es – mesmo nas imagens mais profundas, como a do levantamento CDF-S.<\/p>\n\n\n\n

“Com as nossas novas identifica\u00e7\u00f5es, encontr\u00e1mos muitos buracos negros altamente obscurecidos anteriormente n\u00e3o descobertos,” disse Erini Lambrides da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland, que liderou o estudo. “Gostamos de dizer que encontr\u00e1mos estes buracos negros gigantes, mas na realidade j\u00e1 l\u00e1 estavam o tempo todo.”<\/p>\n\n\n\n

O \u00faltimo estudo combinou mais de 80 dias de tempo de observa\u00e7\u00e3o com o Chandra no CDF-S com grandes quantidades de dados em diferentes comprimentos de onda de outros observat\u00f3rios, incluindo o Telesc\u00f3pio Espacial Hubble e o Telesc\u00f3pio Espacial Spitzer. A equipa analisou buracos negros localizados a 5 mil milh\u00f5es de anos-luz ou mais da Terra. A estas dist\u00e2ncias, os cientistas j\u00e1 haviam encontrado 67 buracos negros altamente obscurecidos no CDF-S com dados de raios-X e no infravermelho. Neste estudo mais recente, os autores identificaram outros 28.<\/p>\n\n\n\n

Estes 28 buracos negros supermassivos foram anteriormente classificados de maneira diferente – como buracos negros de crescimento lento, com casulos de baixa densidade ou inexistentes, ou como gal\u00e1xias distantes.<\/p>\n\n\n\n

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Combinando observa\u00e7\u00f5es profundas do Chandra com dados do Hubble, do Spitzer e de outros telesc\u00f3pios, os astr\u00f3nomos identificaram 28 buracos negros numa \u00e1rea do c\u00e9u em que receberam outra classifica\u00e7\u00e3o.
Cr\u00e9dito: raios-X – NASA\/CXC\/Penn State\/B. Luo et al.; \u00d3tico\/Infravermelho: NASA\/STScI\/JHU\/E. Lambrides et al. <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

“Isto pode ser considerado um caso de buracos negros com identidade equivocada,” disse o coautor Marco Chiaberge do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, Maryland, “mas estes buracos negros s\u00e3o excecionalmente bons a esconder exatamente o que s\u00e3o.”<\/p>\n\n\n\n

Lambrides e colegas compararam os seus dados com as expetativas de um buraco negro em t\u00edpico crescimento. Usando dados de todos os comprimentos de onda, exceto raios-X, previram a quantidade de raios-X que deviam estar a detetar em cada buraco negro. Os investigadores descobriram um n\u00edvel muito menor de raios-X do que o esperado em 28 fontes, o que implica que o casulo em seu redor \u00e9 cerca de dez vezes mais denso do que os cientistas estimaram previamente para estes objetos.<\/p>\n\n\n\n

Levando em considera\u00e7\u00e3o a densidade mais alta do casulo, a equipa mostrou que os buracos negros mal identificados est\u00e3o a produzir mais raios-X do que se pensava anteriormente, mas o casulo mais denso impede que a maioria destes raios-X escapem e alcancem o telesc\u00f3pio Chandra. Isto implica que est\u00e3o a crescer mais depressa.<\/p>\n\n\n\n

Grupos anteriores n\u00e3o aplicaram a t\u00e9cnica de an\u00e1lise adotada por Lambrides e pela sua equipa, nem utilizaram todo o conjunto de dados dispon\u00edveis para o CDF-S, fornecendo-lhes poucas informa\u00e7\u00f5es sobre a densidade dos casulos.<\/p>\n\n\n\n

Estes casulos s\u00e3o importantes para modelos te\u00f3ricos que estimam o n\u00famero de buracos negros no Universo e suas taxas de crescimento, incluindo aqueles com diferentes quantidades de obscurecimento (por outras palavras, qu\u00e3o densos s\u00e3o os seus casulos). Os cientistas projetam estes modelos para explicar um brilho uniforme de raios-X pelo c\u00e9u, chamado “fundo de raios-X”, descoberto pela primeira vez na d\u00e9cada de 1960. Os buracos negros individuais e em crescimento, observados em imagens como a do levantamento CDF-S, s\u00e3o respons\u00e1veis pela maior parte do fundo de raios-X.<\/p>\n\n\n\n

O fundo de raios-X atualmente n\u00e3o resolvido em fontes individuais \u00e9 dominado por raios-X com energias acima do limiar que o Chandra consegue detetar. Os buracos negros altamente obscurecidos s\u00e3o uma explica\u00e7\u00e3o natural para este componente n\u00e3o resolvido porque os raios-X menos energ\u00e9ticos s\u00e3o mais absorvidos pelo casulo do que os raios-X mais energ\u00e9ticos e, portanto, s\u00e3o menos detet\u00e1veis. Os buracos negros altamente obscurecidos adicionais aqui relatados ajudam a reconciliar as diferen\u00e7as passadas entre os modelos te\u00f3ricos e as observa\u00e7\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

“\u00c9 como se o fundo de raios-X fosse uma imagem desfocada que vem lentamente a ser focada h\u00e1 d\u00e9cadas,” disse o coautor Roberto Gilli do INAF (Istituto Nazionale de Astrofisica) em Bolonha, It\u00e1lia. “O nosso trabalho envolveu a compreens\u00e3o da natureza dos objetos que foram alguns dos \u00faltimos a serem resolvidos.”<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m de ajudar a explicar o fundo de raios-X, estes resultados s\u00e3o importantes para compreender a evolu\u00e7\u00e3o dos buracos negros supermassivos e das suas gal\u00e1xias hospedeiras. As massas das gal\u00e1xias e dos seus buracos negros supermassivos est\u00e3o relacionadas, o que significa que quanto mais massiva a gal\u00e1xia, mais massivo o buraco negro.<\/p>\n\n\n\n

O artigo que descreve os resultados deste estudo foi publicado na revista The Astrophysical Journal e est\u00e1 dispon\u00edvel online.<\/p>\n\n\n\n

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