{"id":7339,"date":"2024-10-01T06:20:02","date_gmt":"2024-10-01T05:20:02","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=7339"},"modified":"2024-10-01T06:20:03","modified_gmt":"2024-10-01T05:20:03","slug":"o-hubble-descobriu-que-o-jato-de-um-buraco-negro-promove-erupcoes-estelares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2024\/10\/01\/o-hubble-descobriu-que-o-jato-de-um-buraco-negro-promove-erupcoes-estelares\/","title":{"rendered":"O Hubble descobriu que o jato de um buraco negro promove erup\u00e7\u00f5es estelares"},"content":{"rendered":"
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Impress\u00e3o art\u00edstica que olha para o n\u00facleo da gal\u00e1xia el\u00edptica gigante M87. Um buraco negro supermassivo ejeta um jato de plasma com 3000 anos-luz de comprimento, viajando quase \u00e0 velocidade da luz. Em primeiro plano, \u00e0 direita, est\u00e1 um sistema estelar bin\u00e1rio. O sistema est\u00e1 longe do buraco negro, mas na vizinhan\u00e7a do jato. No sistema, uma estrela normal, envelhecida e inchada, “derrama” hidrog\u00e9nio sobre uma estrela companheira an\u00e3 branca. \u00c0 medida que o hidrog\u00e9nio se acumula na superf\u00edcie da an\u00e3, esta atinge um ponto de rutura que a leva a explodir como uma bomba de hidrog\u00e9nio. As novas surgem frequentemente em toda a gal\u00e1xia gigante com 1 bili\u00e3o de estrelas, mas as que se encontram perto do jato parecem explodir com mais frequ\u00eancia. At\u00e9 \u00e0 data, ningu\u00e9m sabe porque \u00e9 que os jatos dos buracos negros aumentam a taxa de erup\u00e7\u00e3o das novas.\nCr\u00e9dito: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Numa descoberta surpreendente, os astr\u00f3nomos que utilizam o Telesc\u00f3pio Espacial Hubble da NASA\/ESA descobriram que o jato tipo ma\u00e7arico de um buraco negro supermassivo, no n\u00facleo de uma enorme gal\u00e1xia, parece causar a erup\u00e7\u00e3o de estrelas ao longo da sua trajet\u00f3ria. As estrelas, chamadas novas, n\u00e3o s\u00e3o apanhadas no interior do jato, mas aparentemente est\u00e3o situadas numa perigosa vizinhan\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n

Esta descoberta est\u00e1 a confundir os investigadores \u00e0 procura de uma explica\u00e7\u00e3o. “N\u00e3o sabemos o que se est\u00e1 a passar, mas \u00e9 uma descoberta muito excitante”, disse Alec Lessing da Universidade de Stanford, autor principal do artigo cient\u00edfico publicado na revista The Astrophysical Journal. “Isto significa que falta algo na nossa compreens\u00e3o da forma como os jatos dos buracos negros interagem com o seu meio envolvente”.<\/p>\n\n\n\n

Uma nova surge num sistema estelar duplo em que uma estrela normal, envelhecida e inchada, derrama hidrog\u00e9nio sobre uma estrela companheira an\u00e3 branca. Quando a an\u00e3 branca tiver acumulado uma camada superficial de hidrog\u00e9nio com quil\u00f3metros de espessura, essa camada explode como uma bomba nuclear gigante. A an\u00e3 branca n\u00e3o \u00e9 destru\u00edda pela erup\u00e7\u00e3o da nova, que ejeta a sua camada superficial e volta a sugar combust\u00edvel da companheira, e o ciclo da nova recome\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n

O Hubble encontrou duas vezes mais novas a explodir perto do jato do que noutras partes da gal\u00e1xia gigante M87 durante o per\u00edodo de estudo. O jato \u00e9 lan\u00e7ado por um buraco negro central com 6,5 mil milh\u00f5es de massas solares, rodeado por um disco de mat\u00e9ria rodopiante. O buraco negro, alimentado pela mat\u00e9ria em queda, lan\u00e7a um jato de plasma com 3000 anos-luz de comprimento, que atravessa o espa\u00e7o quase \u00e0 velocidade da luz. Qualquer coisa apanhada no feixe energ\u00e9tico seria queimada. Mas, de acordo com as novas descobertas do Hubble, aparentemente at\u00e9 estar perto do seu jato de energia tamb\u00e9m \u00e9 arriscado.<\/p>\n\n\n

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Uma imagem, pelo Telesc\u00f3pio Espacial Hubble, da gal\u00e1xia gigante M87, que mostra um jato de plasma com 3000 anos-luz de comprimento e que tem origem no buraco negro central da gal\u00e1xia, buraco negro este com 6,5 mil milh\u00f5es de massas solares. O jato, semelhante a um ma\u00e7arico, parece provocar a erup\u00e7\u00e3o de estrelas ao longo da sua trajet\u00f3ria. Estas novas n\u00e3o foram apanhadas no interior do jato, mas est\u00e3o aparentemente numa vizinhan\u00e7a perigosa. Durante um recente estudo ao longo de 9 meses, os astr\u00f3nomos que utilizaram o Hubble encontraram o dobro destas novas a explodir perto do jato do que noutras partes da gal\u00e1xia. A gal\u00e1xia \u00e9 o lar de 1 bili\u00e3o de estrelas e milhares de enxames globulares.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, STScI, Alec Lessing (Universidade de Stanford), Mike Shara (Museu Americano de Hist\u00f3ria Natural); reconhecimento – Edward Baltz (Universidade de Stanford); processamento – Joseph DePasquale (STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A descoberta do dobro de novas perto do jato implica que ou h\u00e1 o dobro de sistemas bin\u00e1rios formadores de novas perto do jato ou que estes sistemas entram em erup\u00e7\u00e3o duas vezes mais do que sistemas semelhantes noutros pontos da gal\u00e1xia.<\/p>\n\n\n\n

“H\u00e1 qualquer coisa que o jato est\u00e1 a fazer aos sistemas estelares que vagueiam na vizinhan\u00e7a circundante. Talvez o jato de alguma forma empurre o combust\u00edvel de hidrog\u00e9nio para as an\u00e3s brancas, fazendo com que entrem em erup\u00e7\u00e3o com mais frequ\u00eancia”, disse Lessing. “Mas n\u00e3o \u00e9 claro que se trate de um empurr\u00e3o f\u00edsico. Pode ser o efeito da press\u00e3o da luz que emana do jato. Quando se fornece hidrog\u00e9nio mais depressa, as erup\u00e7\u00f5es s\u00e3o mais r\u00e1pidas. Algo pode estar a duplicar a taxa de transfer\u00eancia de massa para as an\u00e3s brancas perto do jato”. Outra ideia que os investigadores consideraram \u00e9 que o jato est\u00e1 a aquecer a estrela companheira da an\u00e3, fazendo com que esta “transborde” e despeje ainda mais hidrog\u00e9nio sobre a an\u00e3 branca. No entanto, os investigadores calcularam que este aquecimento n\u00e3o \u00e9 suficientemente grande para ter este efeito.<\/p>\n\n\n\n

“N\u00e3o somos os primeiros a dizer que parece haver mais atividade em torno do jato de M87”, disse o coinvestigador Michael Shara do Museu Americano de Hist\u00f3ria Natural em Nova Iorque. “Mas o Hubble mostrou esta atividade acrescida com muito mais exemplos e signific\u00e2ncia estat\u00edstica do que alguma vez tivemos antes”.<\/p>\n\n\n\n

Pouco depois do lan\u00e7amento do Hubble, em 1990, os astr\u00f3nomos utilizaram o seu instrumento FOC (Faint Object Camera) de primeira gera\u00e7\u00e3o para espreitar para o centro de M87, onde se esconde o buraco negro monstruoso. Notaram que estavam a acontecer coisas invulgares \u00e0 volta do buraco negro. Quase sempre que o Hubble olhava, os astr\u00f3nomos viam “eventos transientes” azulados que podiam ser ind\u00edcios de novas a aparecer como flashes de c\u00e2maras de paparazzi vizinhos. Mas a vis\u00e3o do FOC era t\u00e3o estreita que os astr\u00f3nomos do Hubble n\u00e3o conseguiam olhar para longe do jato para comparar com a regi\u00e3o pr\u00f3xima do jato. Durante mais de duas d\u00e9cadas, os resultados permaneceram misteriosamente provocantes.<\/p>\n\n\n\n

Evid\u00eancias convincentes da influ\u00eancia do jato nas estrelas da gal\u00e1xia hospedeira foram recolhidas durante um per\u00edodo de nove meses de observa\u00e7\u00e3o do Hubble com c\u00e2maras mais recentes e de vis\u00e3o mais ampla para contar as novas em erup\u00e7\u00e3o. Isto constituiu um desafio para o calend\u00e1rio de observa\u00e7\u00e3o do telesc\u00f3pio, porque exigia que se revisitasse M87 precisamente de cinco em cinco dias para tirar outra fotografia. A soma de todas as exposi\u00e7\u00f5es de M87 levou \u00e0 imagem mais profunda de M87 alguma vez obtida.<\/p>\n\n\n\n

O Hubble encontrou 94 novas no ter\u00e7o de M87 que a sua c\u00e2mara consegue abranger. “O jato n\u00e3o era a \u00fanica coisa para que est\u00e1vamos a olhar – est\u00e1vamos a olhar para todo o interior da gal\u00e1xia. Uma vez rastreadas todas as novas conhecidas por cima de uma imagem de M87, n\u00e3o precis\u00e1mos de estat\u00edsticas para nos convencermos de que h\u00e1 um excesso de novas ao longo do jato. […] Fizemos a descoberta simplesmente olhando para as imagens. E embora tenhamos ficado muito surpreendidos, as nossas an\u00e1lises estat\u00edsticas dos dados confirmaram o que vimos claramente”, disse Shara.<\/p>\n\n\n\n

Este feito deve-se inteiramente \u00e0s capacidades \u00fanicas do Hubble. As imagens dos telesc\u00f3pios terrestres n\u00e3o t\u00eam a nitidez necess\u00e1ria para ver as novas nas profundezas de M87. N\u00e3o conseguem resolver estrelas ou erup\u00e7\u00f5es estelares perto do n\u00facleo da gal\u00e1xia porque a regi\u00e3o que rodeia o buraco negro \u00e9 demasiado brilhante. S\u00f3 o Hubble consegue detetar as novas contra o brilhante fundo de M87.<\/p>\n\n\n\n

As novas s\u00e3o extremamente comuns no Universo. Na gal\u00e1xia M87, h\u00e1 uma nova todos os dias. Mas como existem pelo menos 100 mil milh\u00f5es de gal\u00e1xias em todo o Universo vis\u00edvel, entram em erup\u00e7\u00e3o, a cada segundo, cerca de 1 milh\u00e3o de novas.<\/p>\n\n\n\n

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