{"id":4792,"date":"2022-01-21T07:20:50","date_gmt":"2022-01-21T06:20:50","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=4792"},"modified":"2022-01-21T07:20:51","modified_gmt":"2022-01-21T06:20:51","slug":"hubble-encontra-um-buraco-negro-que-desencadeia-formacao-estelar-numa-galaxia-ana","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2022\/01\/21\/hubble-encontra-um-buraco-negro-que-desencadeia-formacao-estelar-numa-galaxia-ana\/","title":{"rendered":"Hubble encontra um buraco negro que desencadeia forma\u00e7\u00e3o estelar numa gal\u00e1xia an\u00e3"},"content":{"rendered":"\n

Os buracos negros s\u00e3o muitas vezes descritos como os monstros do Universo – dilacerando estrelas, consumindo tudo o que se aproxima demasiado, e mantendo a luz em cativeiro. Evid\u00eancias detalhadas do Telesc\u00f3pio Espacial Hubble da NASA, no entanto, mostram um buraco negro sob uma nova luz: fomentando, em vez de reprimir, a forma\u00e7\u00e3o estelar. As imagens do Hubble e a espectroscopia da gal\u00e1xia an\u00e3 “starbust” Henize 2-10 mostram claramente um fluxo gasoso que se estende do buraco negro a uma regi\u00e3o brilhante de nascimento estelar como um cord\u00e3o umbilical, desencadeando a j\u00e1 densa nuvem a formar enxames de estrelas. Os astr\u00f3nomos j\u00e1 debateram anteriormente que uma gal\u00e1xia an\u00e3 poderia ter um buraco negro an\u00e1logo aos buracos negros supermassivos em gal\u00e1xias maiores. Um estudo mais aprofundado das gal\u00e1xias an\u00e3s, que permaneceram pequenas ao longo do tempo c\u00f3smico, pode lan\u00e7ar luz sobre a quest\u00e3o de como as primeiras “sementes” de buracos negros supermassivos se formaram e evolu\u00edram ao longo da hist\u00f3ria do Universo.<\/p>\n\n\n\n

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A gal\u00e1xia an\u00e3 “starburst” Henize 2-10 brilha com estrelas jovens nesta imagem no vis\u00edvel pelo Hubble. A regi\u00e3o brilhante no centro, rodeada por nuvens cor-de-rosa e correntes escuras de poeira, indica a localiza\u00e7\u00e3o do enorme buraco negro da gal\u00e1xia e dos viveiros estelares ativos.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, Zachary Schutte (XGI), Amy Reines (XGI); Processamento – Alyssa Pagan (STScI)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Muitas vezes retratados como monstros destrutivos que mant\u00eam a luz cativa, os buracos negros assumem um papel menos mal\u00e9fico nesta investiga\u00e7\u00e3o mais recente do Telesc\u00f3pio Espacial Hubble da NASA. Um buraco negro no cora\u00e7\u00e3o da gal\u00e1xia an\u00e3 Henize 2-10 est\u00e1 a criar estrelas em vez de as devorar. O buraco negro est\u00e1 aparentemente a contribuir para a forma\u00e7\u00e3o de novas estrelas que est\u00e1 a ter lugar na gal\u00e1xia. A gal\u00e1xia an\u00e3 encontra-se a 30 milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia, na dire\u00e7\u00e3o da constela\u00e7\u00e3o do hemisf\u00e9rio sul de B\u00fassola.<\/p>\n\n\n\n

H\u00e1 uma d\u00e9cada atr\u00e1s, esta pequena gal\u00e1xia desencadeou um debate entre os astr\u00f3nomos sobre se as gal\u00e1xias an\u00e3s eram o lar de buracos negros proporcionais \u00e0queles supermassivos encontrados nos cora\u00e7\u00f5es das gal\u00e1xias maiores. Esta nova descoberta faz com que a pequena Henize 2-10, contendo apenas um-d\u00e9cimo do n\u00famero de estrelas encontradas na nossa Via L\u00e1ctea, esteja prestes a desempenhar um grande papel na resolu\u00e7\u00e3o do mist\u00e9rio de onde vieram os buracos negros supermassivos em primeiro lugar.<\/p>\n\n\n\n

“H\u00e1 dez anos, enquanto estudante e a pensar que ia passar a minha carreira dedicada \u00e0 forma\u00e7\u00e3o estelar, olhei para os dados de Henize 2-10 e tudo mudou,” disse Amy Reines, que publicou as primeiras evid\u00eancias de um buraco negro na gal\u00e1xia em 2011 e \u00e9 a principal investigadora sobre as novas observa\u00e7\u00f5es do Hubble, publicadas na edi\u00e7\u00e3o de 19 de janeiro da revista Nature.<\/p>\n\n\n\n

“Desde o in\u00edcio que sabia que algo de invulgar e especial estava a acontecer em Henize 2-10, e agora o Hubble forneceu uma imagem muito clara da liga\u00e7\u00e3o entre o buraco negro e uma vizinha regi\u00e3o de forma\u00e7\u00e3o estelar localizada a 230 anos-luz do buraco negro,” disse Reines.<\/p>\n\n\n\n

Essa liga\u00e7\u00e3o \u00e9 um fluxo de g\u00e1s que se estende atrav\u00e9s do espa\u00e7o como um cord\u00e3o umbilical at\u00e9 um brilhante ber\u00e7\u00e1rio estelar. A regi\u00e3o j\u00e1 era o lar de um denso casulo de g\u00e1s quando o fluxo lento a\u00ed chegou. A espectroscopia do Hubble mostra que o fluxo se movia a cerca de 1 milh\u00e3o de quil\u00f3metros por hora, batendo contra o g\u00e1s denso como \u00e1gua de uma mangueira de jardim a bater num montinho de p\u00f3 e a espalh\u00e1-lo para longe. Enxames de estrelas rec\u00e9m-nascidas pontilham o percurso do fluxo, as suas idades calculadas pelo Hubble.<\/p>\n\n\n\n

Este \u00e9 o efeito oposto ao que se v\u00ea em gal\u00e1xias maiores, onde o material que cai em dire\u00e7\u00e3o ao buraco negro \u00e9 arrastado pelos campos magn\u00e9ticos circundantes, formando jatos escaldantes de plasma e movendo-se a uma velocidade pr\u00f3xima da da luz. As nuvens de g\u00e1s apanhadas no percurso dos jatos seriam aquecidas muito al\u00e9m da sua capacidade de arrefecer novamente e de formar estrelas. Mas com o buraco negro menos massivo em Henize 2-10, e o seu fluxo mais gentil, o g\u00e1s foi comprimido apenas o suficiente para precipitar a forma\u00e7\u00e3o de novas estrelas.<\/p>\n\n\n\n

“A apenas 30 milh\u00f5es de anos-luz de dist\u00e2ncia, Henize 2-10 est\u00e1 suficientemente perto para o Hubble ser capaz de captar muito claramente tanto imagens como evid\u00eancias espectrosc\u00f3picas de um fluxo de um buraco negro. A surpresa adicional foi que, em vez de suprimir a forma\u00e7\u00e3o de estrelas, o fluxo estava a desencadear o nascimento de novas estrelas,” disse Zachary Schutte, aluno de Reines e autor principal do novo estudo.<\/p>\n\n\n\n

Desde a sua primeira descoberta de emiss\u00f5es distintas de r\u00e1dio e raios-X em Henize 2-10, Reines pensou que provavelmente vinham de um enorme buraco negro, mas n\u00e3o t\u00e3o supermassivo como aqueles observados em gal\u00e1xias maiores. Outros astr\u00f3nomos, contudo, pensaram que a radia\u00e7\u00e3o mais provavelmente estava a ser emitida por um remanescente de supernova, o que seria uma ocorr\u00eancia familiar numa gal\u00e1xia que est\u00e1 a formar estrelas massivas rapidamente e onde cujas estrelas massivas tamb\u00e9m explodem rapidamente.<\/p>\n\n\n\n

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Uma amplia\u00e7\u00e3o da regi\u00e3o central da gal\u00e1xia an\u00e3 Henize 2-10 tra\u00e7a um fluxo, ou ponte de g\u00e1s quente com 230 anos-luz de comprimento, ligando o enorme buraco negro da gal\u00e1xia a uma regi\u00e3o de forma\u00e7\u00e3o estelar. Dados do Hubble sobre a velocidade do fluxo do buraco negro, bem como a idade das estrelas jovens, indicam uma rela\u00e7\u00e3o causal entre as duas. H\u00e1 alguns milh\u00f5es de anos atr\u00e1s, o fluxo de g\u00e1s quente que sa\u00eda do buraco negro bateu na nuvem densa de um ber\u00e7\u00e1rio estelar e espalhou-se, como a \u00e1gua de uma mangueira que bate num montinho de terra. Agora enxames de jovens estrelas est\u00e3o alinhados perpendicularmente ao fluxo, revelando o percurso da sua propaga\u00e7\u00e3o.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, Zachary Schutte (XGI), Amy Reines (XGI); Processamento – Alyssa Pagan (STScI)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

“A incr\u00edvel resolu\u00e7\u00e3o do Hubble mostra claramente um padr\u00e3o semelhante a um saca-rolhas nas velocidades do g\u00e1s, que podemos encaixar no modelo de um fluxo oscilante e em precess\u00e3o oriundo de um buraco negro. Um remanescente de supernova n\u00e3o teria este padr\u00e3o e por isso \u00e9 efetivamente a nossa ‘arma fumegante’ de que se trata de um buraco negro,” disse Reines.<\/p>\n\n\n\n

Reines espera que ainda mais investiga\u00e7\u00f5es sejam, no futuro, direcionadas para os buracos negros em gal\u00e1xias an\u00e3s, com o objetivo de os utilizar como pistas para o mist\u00e9rio de como os buracos negros supermassivos foram formados no Universo jovem. \u00c9 um puzzle persistente para os astr\u00f3nomos. A rela\u00e7\u00e3o entre a massa da gal\u00e1xia e o seu buraco negro pode fornecer pistas. O buraco negro em Henize 2-10 tem cerca de 1 milh\u00e3o de massas solares. Em gal\u00e1xias maiores, os buracos negros podem ter mais de mil milh\u00f5es de vezes a massa do nosso Sol. Quanto mais massiva for a gal\u00e1xia hospedeira, mais massivo ser\u00e1 o buraco negro central.<\/p>\n\n\n\n

As teorias atuais sobre a origem dos buracos negros supermassivos dividem-se em tr\u00eas categorias: 1) formaram-se como os buracos negros de massa estelar mais pequenos, a partir da implos\u00e3o de estrelas, e de alguma forma reuniram material suficiente para se tornarem supermassivos, 2) condi\u00e7\u00f5es especiais no Universo inicial permitiram a forma\u00e7\u00e3o de estrelas supermassivas, que colapsaram para formar “sementes” de buracos negros supermassivos, ou 3) as sementes de futuros buracos negros supermassivos nasceram em densos enxames de estrelas, onde a massa global do enxame teria sido suficiente para, de alguma forma, os formar a partir do colapso gravitacional.<\/p>\n\n\n\n

At\u00e9 agora, nenhuma destas teorias vai \u00e0 frente da corrida. As gal\u00e1xias an\u00e3s como Henize 2-10 fornecem potenciais pistas promissoras, porque permaneceram pequenas ao longo do tempo c\u00f3smico, em vez de crescerem fundindo-se com gal\u00e1xias maiores como a Via L\u00e1ctea. Os astr\u00f3nomos pensam que os buracos negros em gal\u00e1xias an\u00e3s podem servir como um an\u00e1logo para os buracos negros no Universo primitivo, quando estavam apenas a come\u00e7ar a formar-se e a crescer.<\/p>\n\n\n\n

“A era dos primeiros buracos negros n\u00e3o \u00e9 algo que tenhamos conseguido ver, por isso tornou-se realmente a grande quest\u00e3o: de onde \u00e9 que vieram? As gal\u00e1xias an\u00e3s podem reter alguma ‘mem\u00f3ria’ do cen\u00e1rio de ‘semeadura’ dos buracos negros que de outra forma se perdeu no tempo e no espa\u00e7o,” disse Reines.<\/p>\n\n\n\n

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