{"id":7316,"date":"2024-09-24T06:15:18","date_gmt":"2024-09-24T05:15:18","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=7316"},"modified":"2024-09-24T06:15:18","modified_gmt":"2024-09-24T05:15:18","slug":"xrism-revela-os-arredores-de-um-buraco-negro-e-de-um-remanescente-de-supernova","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2024\/09\/24\/xrism-revela-os-arredores-de-um-buraco-negro-e-de-um-remanescente-de-supernova\/","title":{"rendered":"XRISM revela os arredores de um buraco negro e de um remanescente de supernova"},"content":{"rendered":"
\n
\"\"<\/a>
Esta \u00e9 uma impress\u00e3o art\u00edstica da regi\u00e3o ativa central (n\u00facleo gal\u00e1ctico ativo, NGA) da gal\u00e1xia NGC 4151, que cont\u00e9m um buraco negro supermassivo. A regi\u00e3o azul no meio representa o disco de acre\u00e7\u00e3o mais pr\u00f3ximo do buraco negro, que expele material. Mais afastada est\u00e1 uma regi\u00e3o tumultuosa a que os astr\u00f3nomos chamam “regi\u00e3o da linha larga”, e ainda mais afastado est\u00e1 o toro em forma de donut.\nCr\u00e9dito: JAXA<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O XRISM revelou a estrutura, o movimento e a temperatura do material em torno de um buraco negro supermassivo e num remanescente de supernova com um pormenor sem precedentes. Os astr\u00f3nomos apresentaram os primeiros resultados cient\u00edficos do novo telesc\u00f3pio de raios X menos de um ano ap\u00f3s o seu lan\u00e7amento.<\/p>\n\n\n\n

O que \u00e9 que um buraco negro gigantesco e os restos de uma estrela massiva que explodiu t\u00eam em comum? S\u00e3o ambos fen\u00f3menos celestes dram\u00e1ticos em que um g\u00e1s extremamente quente produz raios X altamente energ\u00e9ticos que o XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission) consegue ver.<\/p>\n\n\n\n

Nos seus primeiros resultados publicados, a miss\u00e3o liderada pela JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency), com a participa\u00e7\u00e3o da ESA, mostra as suas capacidades \u00fanicas para revelar a velocidade e a temperatura do g\u00e1s quente, chamado plasma, e as estruturas tridimensionais do material que rodeia um buraco negro e uma explos\u00e3o estelar.<\/p>\n\n\n\n

“Estas novas observa\u00e7\u00f5es fornecem informa\u00e7\u00f5es cruciais para compreender como \u00e9 que os buracos negros crescem capturando a mat\u00e9ria circundante e oferecem uma nova perspetiva sobre a vida e morte das estrelas massivas. Mostram a excecional capacidade da miss\u00e3o para explorar o Universo de alta energia”, diz o cientista do projeto XRISM da ESA, Matteo Guainazzi.<\/p>\n\n\n\n

Remanescente de supernova N132D<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Numa das suas observa\u00e7\u00f5es de “primeira luz”, o XRISM focou-se em N132D, um remanescente de supernova localizado na Grande Nuvem de Magalh\u00e3es a cerca de 160.000 anos-luz da Terra. Esta “bolha” interestelar de g\u00e1s quente foi expelida pela explos\u00e3o de uma estrela muito massiva h\u00e1 cerca de 3000 anos.<\/p>\n\n\n\n

Usando o seu instrumento Resolve, o XRISM desvendou a estrutura em torno de N132D com grande pormenor. Contrariamente \u00e0s suposi\u00e7\u00f5es anteriores de uma simples concha esf\u00e9rica, os cientistas descobriram que o remanescente N132D tem a forma de um donut. Usando o efeito Doppler, mediram a velocidade a que o plasma quente no remanescente se move em dire\u00e7\u00e3o a n\u00f3s ou para longe de n\u00f3s, e estabeleceram que este se est\u00e1 a expandir a uma velocidade aparente de cerca de 1200 km\/s.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"\/<\/a>
Esta imagem mostra a observa\u00e7\u00e3o do telesc\u00f3pio de raios X XRISM da JAXA do remanescente de supernova N132D.
No topo da imagem, o remanescente de supernova \u00e9 visto em raios-X. O c\u00edrculo amarelo representa a \u00e1rea onde o instrumento Resolve do XRISM mediu ferro extremamente quente (10 mil milh\u00f5es Kelvin). A linha rosa mostra a borda do remanescente, onde a onda de explos\u00e3o interage com o meio interestelar, e o g\u00e1s quente (plasma) \u00e9 mais frio (cerca de 10 milh\u00f5es Kelvin).
O espetro mostra muitos elementos qu\u00edmicos que est\u00e3o presentes no remanescente N132D. O XRISM pode identificar cada elemento medindo a energia do fot\u00e3o de raios X espec\u00edfico dos diferentes \u00e1tomos. A designa\u00e7\u00e3o “keV” no eixo x do gr\u00e1fico refere-se a quilo eletr\u00f5es-volt, uma unidade de energia. A “resolu\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica” do XRISM, ou seja, a sua capacidade de distinguir raios X com diferentes comprimentos de onda, \u00e9 in\u00e9dita. Com uma resolu\u00e7\u00e3o 30 vezes superior \u00e0 dos seus antecessores, as avan\u00e7adas capacidades espetrosc\u00f3picas do XRISM permitem aos cientistas medir o movimento e a temperatura do plasma quente com uma precis\u00e3o sem precedentes.
Cr\u00e9dito: JAXA<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O Resolve tamb\u00e9m revelou que o remanescente cont\u00e9m ferro que tem uma temperatura extraordin\u00e1ria de 10 mil milh\u00f5es Kelvin. Os \u00e1tomos de ferro foram aquecidos durante a explos\u00e3o de supernova atrav\u00e9s de violentas ondas de choque que se propagam para o interior, um fen\u00f3meno que tinha sido previsto pela teoria, mas nunca antes observado.<\/p>\n\n\n\n

Os remanescentes de supernova como N132D cont\u00eam pistas importantes sobre a forma como as estrelas evoluem e como elementos (pesados) essenciais \u00e0 nossa vida, como o ferro, s\u00e3o gerados e espalhados para o espa\u00e7o interestelar. No entanto, os anteriores observat\u00f3rios de raios X tiveram sempre dificuldade em revelar a forma como a velocidade e a temperatura do plasma eram distribu\u00eddas.<\/p>\n\n\n\n

Buraco negro supermassivo na gal\u00e1xia NGC 4151<\/strong><\/p>\n\n\n\n

O XRISM tamb\u00e9m lan\u00e7ou nova luz sobre a misteriosa estrutura que rodeia um buraco negro supermassivo. Apontando para a gal\u00e1xia espiral NGC 4151, localizada a 62 milh\u00f5es de anos-luz, as observa\u00e7\u00f5es do XRISM oferecem uma vis\u00e3o sem precedentes do material muito pr\u00f3ximo do buraco negro central da gal\u00e1xia, que tem uma massa 30 milh\u00f5es de vezes superior \u00e0 do Sol.<\/p>\n\n\n\n

O XRISM captou a distribui\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria que circula e que eventualmente cai no buraco negro ao longo de um raio alargado, que vai de 0,001 a 0,1 anos-luz, ou seja, desde uma dist\u00e2ncia compar\u00e1vel \u00e0 separa\u00e7\u00e3o Sol-\u00darano at\u00e9 100 vezes essa dist\u00e2ncia.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"\/<\/a>
O telesc\u00f3pio de raios X XRISM da JAXA captou a distribui\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria que cai no buraco negro supermassivo da gal\u00e1xia NGC 4151 num raio alargado, que vai de 0,001 a 0,1 anos-luz. Ao determinar a velocidade dos \u00e1tomos de ferro a partir da sua assinatura de raios X, os cientistas mapearam uma sequ\u00eancia de estruturas em torno do “monstro” central: o disco mais pr\u00f3ximo do buraco negro (a azul), onde o g\u00e1s se move a uma velocidade de apenas um valor percentual da velocidade da luz, seguido de uma regi\u00e3o de transi\u00e7\u00e3o onde o g\u00e1s se move a uma velocidade de milhares de km\/s e a que os astr\u00f3nomos chamam ” regi\u00e3o de linha larga” (a laranja) e, finalmente, o toro em forma de donut (a vermelho).
Cr\u00e9dito: JAXA<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Ao determinar os movimentos dos \u00e1tomos de ferro a partir da sua assinatura de raios X, os cientistas mapearam uma sequ\u00eancia de estruturas em torno do buraco negro gigante: desde o disco que “alimenta” o buraco negro at\u00e9 ao toro em forma de donut.<\/p>\n\n\n\n

Estas descobertas fornecem uma pe\u00e7a vital do puzzle para compreender como os buracos negros crescem devorando a mat\u00e9ria circundante.<\/p>\n\n\n\n

Embora as observa\u00e7\u00f5es de r\u00e1dio e no infravermelho tenham revelado a presen\u00e7a de um toro em forma de donut \u00e0 volta de buracos negros noutras gal\u00e1xias, a t\u00e9cnica espetrosc\u00f3pica do XRISM \u00e9 a primeira, e atualmente a \u00fanica, forma de descobrir como o g\u00e1s perto do “monstro” central \u00e9 formado e se move.<\/p>\n\n\n\n

Olhando para o futuro: observa\u00e7\u00f5es e descobertas futuras<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nos \u00faltimos meses, a equipa cient\u00edfica do XRISM trabalhou diligentemente para estabelecer o desempenho dos instrumentos e aperfei\u00e7oar os m\u00e9todos de an\u00e1lise de dados atrav\u00e9s da observa\u00e7\u00e3o de 60 alvos-chave. Paralelamente, foram selecionados 104 novos conjuntos de observa\u00e7\u00f5es entre as mais de 300 propostas apresentadas por cientistas de todo o mundo.<\/p>\n\n\n\n

O XRISM realizar\u00e1 observa\u00e7\u00f5es com base nas propostas selecionadas ao longo do pr\u00f3ximo ano; gra\u00e7as ao seu excecional desempenho em \u00f3rbita, que ultrapassou mesmo as expetativas iniciais, este promete muitas mais descobertas excitantes.<\/p>\n\n\n\n

O XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission) foi lan\u00e7ado no dia 7 de setembro de 2023. Trata-se de uma colabora\u00e7\u00e3o entre a JAXA e a NASA, com uma participa\u00e7\u00e3o significativa da ESA. Em troca do fornecimento de hardware e aconselhamento cient\u00edfico, a ESA recebe 8% do tempo de observa\u00e7\u00e3o dispon\u00edvel do XRISM.<\/p>\n\n\n\n

As observa\u00e7\u00f5es feitas com o XRISM complementar\u00e3o as do telesc\u00f3pio de raios X XMM-Newton da ESA e constituir\u00e3o uma excelente base para as observa\u00e7\u00f5es planeadas com a futura miss\u00e3o de grande porte NewAthena da ESA. Esta \u00faltima est\u00e1 a ser concebida para exceder significativamente o desempenho cient\u00edfico dos atuais observat\u00f3rios de raios X espetrosc\u00f3picos e de levantamento.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ ESA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ JAXA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade de Tohoku (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico acerca do remanescente de supernova N132D (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico acerca do buraco negro no centro de NGC 4151 (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

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

Remanescente de supernova:
<\/strong>NASA<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Grande Nuvem de Magalh\u00e3es:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
SEDS.org<\/a><\/p>\n\n\n\n

Buraco negro supermassivo:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

NGC 4151:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission):<\/strong>
JAXA<\/a>
NASA<\/a>
ESA<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Esta \u00e9 uma impress\u00e3o art\u00edstica da regi\u00e3o ativa central (n\u00facleo gal\u00e1ctico ativo, NGA) da gal\u00e1xia NGC 4151, que cont\u00e9m um buraco negro supermassivo. A regi\u00e3o azul no meio representa o disco de acre\u00e7\u00e3o mais pr\u00f3ximo do buraco negro, que expele material. Mais afastada est\u00e1 uma regi\u00e3o tumultuosa a que os astr\u00f3nomos chamam “regi\u00e3o da linha …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":7317,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[151,50,60,16,1],"tags":[192,304,1811,1812,860,1813],"class_list":["post-7316","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-buracos-negros","category-estrelas","category-galaxias","category-sondas-missoes-espaciais","category-telescopios-profissionais","tag-buraco-negro","tag-grande-nuvem-de-magalhaes","tag-n132d","tag-ngc-4151","tag-remanescente-de-supernova","tag-xrism"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7316","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7316"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7316\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7318,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7316\/revisions\/7318"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7317"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7316"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7316"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7316"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}