{"id":4383,"date":"2021-08-13T06:24:40","date_gmt":"2021-08-13T05:24:40","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=4383"},"modified":"2021-08-13T06:24:41","modified_gmt":"2021-08-13T05:24:41","slug":"v404-cygni-aneis-enormes-em-torno-de-um-buraco-negro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2021\/08\/13\/v404-cygni-aneis-enormes-em-torno-de-um-buraco-negro\/","title":{"rendered":"V404 Cygni: an\u00e9is enormes em torno de um buraco negro"},"content":{"rendered":"\n

O Observat\u00f3rio de raios-X Chandra e o Observat\u00f3rio Neil Gehrels Swift capturaram esta espetacular imagem de um conjunto de an\u00e9is em torno de um buraco negro. As imagens de raios-X dos an\u00e9is gigantes revelam informa\u00e7\u00f5es sobre a poeira localizada na nossa Gal\u00e1xia, usando um princ\u00edpio semelhante aos raios-X realizados em consult\u00f3rios m\u00e9dicos e aeroportos.<\/p>\n\n\n\n

O buraco negro faz parte de um sistema bin\u00e1rio chamado V404 Cygni, localizado a cerca de 7800 anos-luz da Terra. O buraco negro est\u00e1 a puxar ativamente material de uma estrela companheira – com cerca de metade da massa do Sol – num disco em torno do objeto invis\u00edvel. Este material brilha em raios-X, de modo que os astr\u00f3nomos se referem a estes sistemas como “bin\u00e1rios de raios-X”.<\/p>\n\n\n\n

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O buraco negro no sistema V404 Cygni est\u00e1 a puxar ativamente material de uma estrela companheira – com cerca de metade da massa do Sol – para um disco em torno do objeto invis\u00edvel. Uma explos\u00e3o de raios-X do buraco negro, detetada em 2015, criou os an\u00e9is altamente energ\u00e9ticos de um fen\u00f3meno conhecido como ecos de luz, onde a luz ressalta das nuvens de poeira entre o sistema e a Terra. Nesta imagem podem ser vistos os raios-X pelo Chandra, juntamente com dados \u00f3ticos do telesc\u00f3pio Pan-STARRS que mostram as estrelas no campo de vis\u00e3o. Cada dos an\u00e9is conc\u00eantricos foi criado pelo surto de raios-X refletido por nuvens de poeira a dist\u00e2ncias diferentes. Os an\u00e9is est\u00e3o incompletos, com lacunas em cima e \u00e0 esquerda, em cima e \u00e0 direita e no meio. Estas lacunas mostram as orlas do campo de vis\u00e3o do Chandra durante as observa\u00e7\u00f5es, ou as sec\u00e7\u00f5es do campo que o Chandra n\u00e3o observou.
Cr\u00e9dito: raios-X – NASA\/CXC\/Universidade de Wisconsin-Madison\/S. Heinz et al.; \u00f3tico\/infravermelho – Pan-STARRS<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

No dia 5 de junho de 2015, o Swift descobriu uma explos\u00e3o de raios-X origin\u00e1ria de V404 Cygni. A explos\u00e3o criou os an\u00e9is altamente energ\u00e9ticos de um fen\u00f3meno conhecido como ecos de luz. Em vez de ondas sonoras ricocheteadas numa parede de um desfiladeiro, os ecos de luz em torno de V404 Cygni foram produzidos quando um surto de raios-X do sistema do buraco negro ricocheteou nas nuvens de poeira entre V404 Cygni e a Terra. A poeira c\u00f3smica n\u00e3o \u00e9 como o p\u00f3 das nossas casas, mas \u00e9 mais parecida com fumo e consiste de min\u00fasculas part\u00edculas s\u00f3lidas.<\/p>\n\n\n\n

Nesta composi\u00e7\u00e3o, os raios-X do Chandra (azul claro) foram combinados com dados \u00f3ticos do telesc\u00f3pio Pan-STARRS no Hawaii que mostram as estrelas no campo de vis\u00e3o. A imagem cont\u00e9m oito an\u00e9is conc\u00eantricos separados. Cada anel \u00e9 criado por raios-X de surtos de V404 Cygni observados em 2015 que s\u00e3o refletidos por diferentes nuvens de poeira (uma impress\u00e3o de artista explica como os an\u00e9is vistos pelo Chandra e pelo Swift foram produzidos. Para simplificar o gr\u00e1fico, a ilustra\u00e7\u00e3o mostra apenas quatro an\u00e9is em vez de oito).<\/p>\n\n\n\n

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Esta ilustra\u00e7\u00e3o mostra, em detalhe, como a estrutura anular vista pelo Chandra e pelo Swift \u00e9 produzida. Cada anel \u00e9 provocado pela explos\u00e3o de raios-X que ressaltam de nuvens de poeira diferentes. Se a nuvem estiver mais pr\u00f3xima de n\u00f3s, o anel parece maior. O resultado \u00e9 um conjunto de an\u00e9is conc\u00eantricos com diferentes tamanhos aparentes dependendo da dist\u00e2ncia da nuvem interveniente \u00e0 Terra.
Cr\u00e9dito: Universidade de Wisconsin-Madison\/S. Heinz<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Uma equipa de investigadores liderada por Sebastian Heinz da Universidade de Wisconsin em Madison, EUA, analisou 50 observa\u00e7\u00f5es do sistema pelo Swift feitas entre 30 de junho de 2015 e 25 de agosto do mesmo ano, e observa\u00e7\u00f5es do Chandra feitas nos dias 11 e 25 de julho de 2015. Foi um evento t\u00e3o brilhante que os operadores do Chandra tiveram que tomar medidas para n\u00e3o danificar os seus instrumentos.<\/p>\n\n\n\n

Os an\u00e9is informam os astr\u00f3nomos n\u00e3o apenas sobre o comportamento do buraco negro, mas tamb\u00e9m sobre o espa\u00e7o entre V404 Cygni e a Terra. Por exemplo, o di\u00e2metro dos an\u00e9is em raios-X revela a dist\u00e2ncia \u00e0s nuvens de poeira interm\u00e9dias onde a luz ressaltou. Se a nuvem estiver mais perto da Terra, o anel parecer\u00e1 maior e vice-versa. Os ecos de luz aparecem como an\u00e9is estreitos em vez de largos ou halos porque a explos\u00e3o de raios-X durou apenas um per\u00edodo relativamente curto de tempo.<\/p>\n\n\n\n

Os cientistas tamb\u00e9m usaram os an\u00e9is para estudar as propriedades das pr\u00f3prias nuvens de poeira. Eles compararam os espectros de raios-X – isto \u00e9, o brilho dos raios-X numa faixa de comprimentos de onda – com modelos de computador da poeira com diferentes composi\u00e7\u00f5es. Diferentes composi\u00e7\u00f5es de poeira resultam em diferentes quantidades de raios-X de baixa energia sendo absorvidos e impedidos de serem detetados com o Chandra. Este \u00e9 um princ\u00edpio semelhante ao modo como diferentes partes do nosso corpo ou da nossa bagagem absorvem diferentes quantidades de raios-X, fornecendo informa\u00e7\u00f5es sobre a sua estrutura e composi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

A equipa determinou que a poeira provavelmente cont\u00e9m misturas de gr\u00e3os de grafite e silicato. Al\u00e9m disso, analisando os an\u00e9is internos com o Chandra, descobriram que as densidades das nuvens de poeira n\u00e3o s\u00e3o uniformes em todas as dire\u00e7\u00f5es. Estudos anteriores j\u00e1 tinham presumido que n\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Um artigo que descreve os resultados de V404 Cygni foi publicado dia 1 de julho de 2016 na revista The Astrophysical Journal.<\/p>\n\n\n\n

Este resultado est\u00e1 relacionado com uma descoberta semelhante no bin\u00e1rio de raios-X Circinus X-1, que cont\u00e9m uma estrela de neutr\u00f5es em vez de um buraco negro, publicado dia 20 de junho de 2015 na The Astrophysical Journal. Este estudo tamb\u00e9m foi liderado por Sebastian Heinz.<\/p>\n\n\n\n

V\u00e1rios artigos publicados todos os anos relatam estudos sobre a explos\u00e3o de V404 Cygni em 2015 que provocou estes an\u00e9is. Foram registadas explos\u00f5es anteriores em 1938, 1956 e 1989, de modo que os astr\u00f3nomos ainda podem ter muitos anos para continuar a analisar a de 2015.<\/p>\n\n\n\n

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