{"id":4924,"date":"2022-03-11T07:17:00","date_gmt":"2022-03-11T06:17:00","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=4924"},"modified":"2022-03-11T07:17:01","modified_gmt":"2022-03-11T06:17:01","slug":"bolhas-massivas-no-centro-da-via-lactea-provocadas-pelo-buraco-negro-supermassivo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2022\/03\/11\/bolhas-massivas-no-centro-da-via-lactea-provocadas-pelo-buraco-negro-supermassivo\/","title":{"rendered":"Bolhas massivas no centro da Via L\u00e1ctea provocadas pelo buraco negro supermassivo"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/a>
A equipa de visualiza\u00e7\u00e3o da NASA criou uma sobreposi\u00e7\u00e3o de uma imagem da Via L\u00e1ctea, tirada pelo observat\u00f3rio espacial Gaia da ESA e uma visualiza\u00e7\u00e3o das simula\u00e7\u00f5es das bolhas eRosita e Fermi preparadas por Karen Yang (autora principal do estudo e professora assistente na Universidade Nacional Tsing Hua em Taiwan) em coopera\u00e7\u00e3o com os coautores do artigo Mateusz Ruszkowski (Universidade do Michigan) e Ellen Zweibel (Universidade do Wisconsin).
Cr\u00e9dito: ESA\/Gaia\/DPAC<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Em 2020, o telesc\u00f3pio de raios-X eRosita obteve imagens de duas enormes bolhas que se estendiam muito acima e abaixo do centro da nossa Gal\u00e1xia.<\/p>\n\n\n\n

Desde ent\u00e3o, os astr\u00f3nomos t\u00eam debatido a sua origem. Agora, um estudo que inclui investiga\u00e7\u00f5es pela Universidade do Michigan sugere que as bolhas s\u00e3o o resultado de um poderoso jato de atividade do buraco negro supermassivo no centro da Via L\u00e1ctea. O estudo, publicado na revista Nature Astronomy, tamb\u00e9m mostra que o jato come\u00e7ou a expelir material h\u00e1 cerca de 2,6 milh\u00f5es de anos, e durou cerca de 100.000 anos.<\/p>\n\n\n\n

Os resultados da equipa sugerem que as bolhas Fermi, descobertas em 2010, e a n\u00e9voa de micro-ondas – um “nevoeiro” de part\u00edculas carregadas aproximadamente no centro da Gal\u00e1xia – foram formadas pelo mesmo jato de energia do buraco negro supermassivo. O estudo foi liderado pela Universidade Nacional Tsing Hua em colabora\u00e7\u00e3o com a Universidade do Michigan e com a Universidade do Wisconsin.<\/p>\n\n\n\n

“As nossas descobertas s\u00e3o importantes no sentido de que precisamos de compreender como os buracos negros interagem com as gal\u00e1xias onde est\u00e3o dentro, porque esta intera\u00e7\u00e3o permite que estes buracos negros cres\u00e7am de forma controlada em vez de crescerem incontrolavelmente,” disse o astr\u00f3nomo Mateusz Ruszkowski, da Universidade do Michigan, coautor do estudo. “Se pensarmos no modelo destas bolhas de Fermi ou eRosita como sendo conduzidas por buracos negros supermassivos, podemos come\u00e7ar a responder a estas quest\u00f5es profundas.”<\/p>\n\n\n\n

H\u00e1 dois modelos concorrentes que explicam estas bolhas, chamadas Fermi e eRosita em honra aos telesc\u00f3pios que as descobriram, diz Ruszkowski. O primeiro sugere que o fluxo \u00e9 impulsionado por explos\u00f5es nucleares, no qual uma estrela explode numa supernova e expulsa material. O segundo modelo, que as descobertas da equipa apoiam, sugere que estes fluxos s\u00e3o impulsionados pela energia expulsa por um buraco negro supermassivo no centro da nossa Gal\u00e1xia.<\/p>\n\n\n\n

Estes fluxos de buracos negros ocorrem quando o material viaja em dire\u00e7\u00e3o ao buraco negro, mas nunca atravessa o horizonte de eventos, a superf\u00edcie matem\u00e1tica abaixo da qual nada pode escapar. Como parte deste material \u00e9 atirado de volta para o espa\u00e7o, os buracos negros n\u00e3o crescem de forma incontrol\u00e1vel. Mas a energia atirada do buraco negro desloca o material perto do buraco negro, criando estas grandes bolhas.<\/p>\n\n\n\n

As estruturas propriamente ditas t\u00eam 11 quiloparsecs de altura. Um parsec \u00e9 equivalente a 3,26 anos-luz, ou cerca de tr\u00eas vezes a dist\u00e2ncia que a luz percorre ao longo de um ano. As estruturas, portanto, t\u00eam quase 36.000 anos-luz de altura.<\/p>\n\n\n\n

Para compara\u00e7\u00e3o, a Via L\u00e1ctea tem 30 quiloparsecs em di\u00e2metro e o nosso Sistema Solar reside a cerca de 8 quiloparsecs do centro da Gal\u00e1xia. As bolhas eRosita t\u00eam cerca de duas vezes o tamanho das bolhas Fermi e, de acordo com os investigadores, s\u00e3o expandidas pela onda de energia, ou onda de choque, empurrada para fora pelas bolhas Fermi.<\/p>\n\n\n\n

Os astr\u00f3nomos est\u00e3o interessados na observa\u00e7\u00e3o destas bolhas eRosita em particular porque ocorrem no nosso pr\u00f3prio quintal gal\u00e1ctico em oposi\u00e7\u00e3o a objetos numa gal\u00e1xia diferente ou a uma dist\u00e2ncia cosmol\u00f3gica extrema. A nossa proximidade com os fluxos significa que os astr\u00f3nomos podem recolher uma enorme quantidade de dados, diz Ruszkowski. Estes dados podem dizer aos astr\u00f3nomos a quantidade de energia no jato a partir do buraco negro, durante quanto tempo esta energia foi injetada e que material compreende as bolhas.<\/p>\n\n\n\n

“N\u00e3o s\u00f3 podemos descartar o modelo de explos\u00f5es nucleares, como tamb\u00e9m podemos refinar os par\u00e2metros necess\u00e1rios para produzir as mesmas imagens, ou algo muito semelhante ao que est\u00e1 no c\u00e9u, dentro desse modelo de buraco negro supermassivo,” disse Ruszkowski. “Podemos restringir melhor certas coisas, tais como quanta energia foi injetada, o que est\u00e1 dentro destas bolhas e durante quanto tempo foi a energia injetada para produzir estas bolhas.”<\/p>\n\n\n\n

O que h\u00e1 dentro delas? Raios c\u00f3smicos, uma forma de radia\u00e7\u00e3o altamente energ\u00e9tica. A bolhas eRosita envolvem as bolhas Fermi, cujo conte\u00fado \u00e9 desconhecido. Mas os modelos dos investigadores podem prever a quantidade de raios c\u00f3smicos no interior de cada uma das estruturas. A inje\u00e7\u00e3o de energia do buraco negro insuflou as bolhas e a energia propriamente dita foi sob a forma de energia cin\u00e9tica, t\u00e9rmica e de raios c\u00f3smicos. Destas formas de energia, a miss\u00e3o Fermi s\u00f3 podia detetar o sinal dos raios-gama dos raios c\u00f3smicos.<\/p>\n\n\n\n

Karen Yang, autora principal do estudo e professora assistente na Universidade Nacional Tsing Hua em Taiwan, come\u00e7ou a trabalhar numa vers\u00e3o inicial do c\u00f3digo utilizado na modelagem deste trabalho como investigadora p\u00f3s-doutorada na Universidade do Michigan com Ruszkowski. Para chegar \u00e0s suas conclus\u00f5es, os cientistas efetuaram simula\u00e7\u00f5es num\u00e9ricas da liberta\u00e7\u00e3o de energia que t\u00eam em conta a hidrodin\u00e2mica, a gravidade e os raios c\u00f3smicos.<\/p>\n\n\n\n

“A nossa simula\u00e7\u00e3o \u00e9 \u00fanica na medida em que tem em conta a intera\u00e7\u00e3o entre os raios c\u00f3smicos e o g\u00e1s dentro da Via L\u00e1ctea. Os raios c\u00f3smicos, injetados com os jatos do buraco negro, expandem-se e formam as bolhas Fermi que brilham em raios-gama,” disse Yang.<\/p>\n\n\n\n

“A mesma explos\u00e3o empurra o g\u00e1s para longe do Centro Gal\u00e1ctico e forma uma onda de choque que \u00e9 observada como as bolhas eRosita. A nova observa\u00e7\u00e3o das bolhas eRosita permitiu-nos restringir com maior precis\u00e3o a dura\u00e7\u00e3o da atividade do buraco negro, e compreender melhor a hist\u00f3ria passada da nossa pr\u00f3pria Gal\u00e1xia.”<\/p>\n\n\n\n

O modelo dos investigadores exclui a teoria da explos\u00e3o nuclear de estrelas porque a dura\u00e7\u00e3o t\u00edpica de uma explos\u00e3o deste g\u00e9nero, e, portanto, o per\u00edodo de tempo em que uma explos\u00e3o injetaria a energia que forma as bolhas, \u00e9 de cerca de 10 mil milh\u00f5es de anos, segundo a coautora Elle Zweibel, professora de astronomia e f\u00edsica na Universidade do Wisconsin.<\/p>\n\n\n\n

“Por outro lado, o nosso modelo do buraco negro ativo prev\u00ea com precis\u00e3o as dimens\u00f5es relativas das bolhas de raios-X eRosita e das bolhas de raios-gama Fermi, desde que o tempo de inje\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica seja cerca de um por cento disso, ou um-d\u00e9cimo de um milh\u00e3o de anos,” disse Zweibel.<\/p>\n\n\n\n

“A inje\u00e7\u00e3o de energia durante 10 milh\u00f5es de anos produziria bolhas com uma apar\u00eancia completamente diferente. \u00c9 a oportunidade de comparar as bolhas de raios-X e de raios-gama que fornecem a pe\u00e7a crucial anteriormente em falta.”<\/p>\n\n\n\n

Os investigadores utilizaram dados da miss\u00e3o eRosita, do Telesc\u00f3pio Espacial de Raios-gama Fermi da NASA, do Observat\u00f3rio Planck e do WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe).<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Universidade do Michigan (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Nature Astronomy)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Bolhas de Fermi:<\/strong>
NASA<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Raios c\u00f3smicos:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Sagit\u00e1rio A*:
<\/strong>Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Via L\u00e1ctea:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
SEDS<\/a><\/p>\n\n\n\n

eROSITA:<\/strong>
Instituto Max Planck para F\u00edsica Extraterrestre<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Telesc\u00f3pio Espacial Fermi:<\/strong>
NASA<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Observat\u00f3rio Planck:<\/strong>
ESA (ci\u00eancia e tecnologia)<\/a>
ESA (centro cient\u00edfico)<\/a>
ESA (p\u00e1gina de opera\u00e7\u00f5es)<\/a>
NASA<\/a>
Arquivo do Legado Planck (ESA)<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

WMAP:<\/strong>
NASA<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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